1. MEN TIÊU HÓA THỨC ĂN
ỨNG DỤNG TRONG
CHĂN NUÔI
PGS.TS. DƯƠNG THANH LIÊM
Bộ mÔn dinh duỡng động vật
Khoa Chăn nuôi Thú y
Trường Ðại học Nông Lâm
2. Vì sao sử dụng enzyme trong
thức ăn chăn nuôi
1.Những lý do về nguyên liệu làm thức ăn:
• Xu hướng chung ở các nước phát triển người ta giảm thậm chí
ngưng sử dụng nguồn protein động vật, tăng sử dụng các
nguồn protein thực vật (các loại bột họ đậu, hạt cải dầu, hoa
hướng dương), đây là ngững loại thức ăn khó tiêu hóa.
• Phụ phẩm nông nghiệp chiếm tỷ lệ ¾ các sản phẩm nông
nghiệp, nhưng vì nhiều xơ, khó tiêu hóa, nên người ta bỏ đi.
• Các loại khô dầu tuy protein cao (30-45%), nhưng rất khó tiêu
hóa bởi vì xơ cao, năng lượng thấp. Ngoài ra còn chứa một số
chất kháng dinh dưỡng, kháng lại men tiêu hóa của cơ thể.
• Trong các loại thức ăn thực vật đều có chứa rất phong phú
hợp chất glucid không phải tinh bột đường. Những chất này
gồm có: Pectin, hemicellulose, celluluse, Lignin, gọi tên chung
cho chúng là chất NSP (Non Starch Polysacchride). Tất cã các
loài dạ dày đơn đề không có men tiêu hóa loại này.
3. 2.Những lý do về đối tượng sử dụng thức ăn:
• Các loại giống gia súc, gia cầm ngày nay lớn rất nhanh, do đó
nhu cầu dinh dưỡng của chúng rất cao, nhưng trái lại khả
năng tiêu hóa thức ăn rất kém, nên phải sử dụng rất nhiều
thức ăn tinh gây lãng phí chất dinh dưỡng trong thức ăn nhiều
xơ.
• Để rút ngắn thời gian chăn nuôi, người ta cho thú ăn rất
nhiều, nên nó không có đủ thời gian tiêu hóa kỹ lưỡng thức ăn,
từ đó mà chất dinh dưỡng còn lại nhiều theo phân ra ngoài.
• Ngày nay người ta thực hiện cai sữa sớm cho heo con để tăng
lứa đẻ. Phần lớn các trại cai sữa 28 ngày, so với trước đây là 2
tháng. Lúc này cơ thể thú non không sản xuất đủ enzyme để
tiêu hóa thức ăn, do cần thiết phải sử dụng enzyme để trợ giúp
gia súc, gia cầm tiêu hóa thức ăn.
4. 3.Những lý do về môi trường:
• Quá trình chăn nuôi cổ điểm trước đây gia súc, gia
cầm chỉ tiêu hóa khoảng 70-80% chất khô của khẩu
phần, còn lại 20-30% đổ ra môi trường. Tính toán
một cách đơn giản như sau: Nếu gia súc tiêu thụ 1
Tấn thức ăn hỗn hợp thì thải ra môi trường cũng
khoảng 1 Tấn phân tươi có chứa 70-80% nước.
Hướng phấn đấu ở châu Âu, nâng tỷ lệ tiêu hóa >90%
• Qui mô chăn nuôi càng lớn thì sự ô nhiểm môi trường
do chất thải càng cao. Giữa các chất thải thì đạm và
lân rất có hại, nó kích thích tảo độc trong nước phát
triển, gây khai, thúi do NH3 và H2S. Tạo điều kiện
thuận lợi cho mầm bệnh bộc phát...
6. Thành phần thức ăn Nhân tố phi dinh dưỡng
Bã đậu nành Protease Inhibitors, Pectins,
Oligosaccharides, Lectins,
Saponins, Glycinin, Phytate
Lúa mạch Glucans, Arabinoxylans, Phytate
Lúa mì Arabinoxylans, Glucans, Phytate
Kiều mạch Arabinoxylans, Glucans,
Tannins, Protease Inhibitors,
Phytate
Triticale Arabinoxylans, Glucans,
Protease Inhibitors, Phytate
Cây lúa miến Tannins
Các nhân tố phi dinh dưỡng trong
bã đậu nành (họ đậu)
7. Thành phần % bã đậu nành
Tổng Polysaccharides
Acidic
Arabinogalactan
Cellulosic Material
-Mannan
15-18
8-10
5
1-2
1.5
Tổng Oligosaccharides
Sucrose
Stachyose
Raffinose
Verbascose
15
6-8
4-5
1-2
Rất ít
Thành phần Poly/Oligosaccharide
khó tiêu hóa trong bã đậu nành
8. O
HO
OH
OH
O
CH2
O
HO
OH
HO
O
CH2
O
HO
OH
OH
O
CH2 — OH
O
HO
OH
CH2 — OH
HO — CH2
Galactose
Galactose
Glucose
Fructose
Stachyose
Raffinose
Galactosides -
Độc nhất cho đậu nành
và các loại họ đậu khác
Đây là những glucid
mà cơ thể động vật
không có men tiêu hóa.
Vi sinh vật ở ruột già
Bifidobacterium có
men tiêu hóa, lên men
sinh hơi, đầy bụng.
Cấu trúc của NSP
(Non Starch Polysaccharide)
9. Tiêu hóa tốt Tiêu hóa phần lớn
Không có khả năng
tiêu hóa
Soluble Proteins
Soluble Sugar
Amylose
Starch
Proteins
Fats
Cellulose
Hemicellulose
Glucans
Arabinoxylans
Stachyose
Raffinose
Phytate
Những chất hữu cơ trong thực vật mà
cơ thể có hoặc không có khả năng tiêu hóa
10. Xơ trung tính
(NDF)
Xơ acid
(ADF)
Hemicellulose
(HC)
Bắp nguyên hạt 9.6 2.8 6.8
Khô dầu dừa 51.3 25.5 25.8
Khoai mì 7.7 4.6 3.1
Cám gạo 23.7 13.9 9.8
Cao lương 18 8.3 9.7
KD đậu nành bỏ vỏ 8.9 5.4 3.5
KD đậu nành cả vỏ 13.9 8.0 5.9
Đậu nành hạt 13.5 8.0 5.9
Hạt lúa mì cứng 13.5 4.0 9.5
Hạt lúa mì mềm 12.0 3.7 8.3
cám lúa mì 42.1 13 29.1
Thành phần xơ NSP (Non-Starch Polysaccharide) của một số loại TĂ (% trong TĂ)
11. Cơ chế điều tiết phản hồi sự thải tiết
enzyme tiêu hóa của cơ thể
12. Những giới hạn khi sử dụng enzyme
trộn vào trong thức ăn
1.Những enzyme mà cơ thể tổng hợp được, nếu đưa từ bên
ngoài vào sẽ tạo nên hiệu ứng phản hồi âm, ức chế cơ thể
tổng hợp những enzyme tương tự. Sử dụng lâu dài sẽ làm
động vật lệ thuộc vào nguồn enzyme ngoại lai, không có
hiệu quả kinh tế do phải gánh thêm chi phí enzyme bổ
sung.
2.Các enzyme là những protein, thường không bền dưới tác
động nhiệt độ cao (trên 60 oC). Xu hướng chăn nuôi công
nghiệp, nhất là gia cầm sử dụng thức ăn dập viên (pellet)
cần xử lý thức ăn ở nhiệt độ 80-90oC sẽ phá hủy hoàn
toàn hoạt tính của enzyme nếu đưa vào thức ăn trước khi
dập viên. Nếu đưa enzyme vào thức ăn sau khi dập viên
sẽ rất khó đạt được sự đồng đều khi trộn.
13. SAU KHI XỬ LÝ ENZYME
TRƯỚC KHI XỬ LÝ ENZYME
Hạt tinh bột bắp dưới kính hiển vi
điện tử (Electron Micrograph)
Enzyme là chế phẩm Kemzyme do hảng Kemin sản xuất
14. Khi nào sử dụng Enzymes có hiệu quả?
1. Các enzyme tiêu hóa nhân tạo phải có khả năng hoạt động tốt trong ống
tiêu hóa với môi trường pH thay đổi theo từng đoạn của ống tiêu hóa.
2. Sử dụng enzyme tiêu hóa bổ sung vào thức ăn cho thú ở những giai đoạn
mà cơ thể không có khả năng tiết đủ enzyme tiêu hóa thức ăn như:
-Thay đổi đột ngột về thức ăn, công thức hay nguyên liệu.
-Khi cai sữa, chuyển từ thức ăn lỏng là sữa sang ăn thức ăn cứng quá
sớm, hay quá nhanh làm cho hệ thống enzyme cơ thể không thích ứng.
-Thức ăn có những cơ chất mà cơ thể thú không có enzyme tiêu hóa như:
cellulose, pectin, hemicellulose (NSP Non Starch Polysacchride).
-Cho thú ăn quá nhiều thức ăn để mau đạt trọng lượng xuất chuồng,
không tiêu hóa kịp thức ăn với enzyme nội sinh.
-Thú bị stress gây rối loạn hoạt động tiêu hóa thức ăn.
15. Hoạt động của một số cơ chất
khó tiêu hóa trong đường ruột
• Galactoside và Galactooligosacchride GOS, nó sẽ:
– Bị tiêu hóa một phần bởi VSV đường ruột (intestinal Flora)
– Sản xuất ra một số acid béo có chuổi carbon ngắn
– Lên men gây đầy hơi, tiêu chảy, mất nước có thể ở mức cao (hệ VSV chứa
thích ứng, GOS kích thích vi khuẩn ruột lên men sinh hơi)
– Sữa Cô gái Hà lan có đưa thêm GOS gây dị ứng là do lên men ở kết tràng
• Protein và Proteases
– Được tiêu hóa nhanh và đầy đủ
• Polysaccharides (e.g., cellulose) và Cellulase
– Động vật không có men tiêu hóa được
– Tăng độ nhầy trên niêm mạc ống tiêu hóa cản trở hấp thu
– Giảm thấp sự hấp thu các chất dinh dưỡng, năng lượng.
Link GOS
16. Công nghệ sinh học sản xuất
enzyme của Hãng Kemin,
USA
• Nghiên cứu phát hiện và sản xuất
enzymes và protein sinh học ứng
dụng trong dinh dưỡng.
• Phát triển bản quyền kỹ thuật công
nghệ sinh học và công nghệ lên men
• Sản xuất chế phẩm enzyme dinh
dưỡng.
• Kemin sản xuất enzyme công nghiệp
17. Giới thiệu mô hình cấu trúc của một số enzyme
Beta-Xylanase
18. Tác động của -Galactosidase
• Có khả năng thủy phân
đường raffinose và
stachyose trở nên dễ tiêu
• Enzyme có hoạt tính cao
và khá bền vững.
• Là loại enzyme được tìm
ra trong thời gian gần đây
O
HO
OH
OH
O
CH2
O
HO
OH
HO
O
CH2
O
HO
OH
OH
O
CH2 — OH
O
HO
OH
CH2 — OH
HO — CH2
Galactose
Galactose
Glucose
Fructose
Stachyose
Raffinose
19. Chế phẩm hổn hợp các enzyme
Dry-KEMZYME® brand C/S
• Là một sản phẩm hỗn hợp nhiều enzyme như:
– Alpha-galactosidase, Cellulase, Protease, Alpha-
amylase
• Chế phẩm dạng khô, chịu đựng được nhiệt độ cao
trong điều kiện ép viên.
– Giữ được hoạt tính ở 85oC là nhiệt độ khi ép viên
• Liều sử dụng trong thức ăn gia cầm là: 500 g/tấn
20. Sugars (µM glucose) 4.6 23.1
Protein (µg/ml) 1726 2791
Lysine (µg/ml) 129.67 231.48
Methionine (µg/ml) 23.97 30.19
Threonine (µg/ml) 68.12 110.04
Cystine (µg/ml) 23.14 30.38
KEMZYME® C/S
Nutrient Release Control 1 kg/ton
Ảnh hưởng của KEMZYME®brand C/S trên sự giải
phóng năng lượng và chất dd trong TN inVitro
21. Kcal/kg Kcal/kg % Difference
Control 2953
KEMZYME® C/S, 1 x 3148 195 7.0
KEMZYME C/S, 1.33 x 3141 188 6.4
-Galactosidase 3072 119 4.1
Mức độ cải thiện tiêu hóa năng lượng
trong TN in Vivo (Calorimetry)
22. a, b Gía trị trung bình khác nhau có ý nghĩa thống kê (P<.05)
Thí nghiệm sử dụng Kemzyme®brand
C/S trên gà thịt (US)
• Địa điểm TN — Miền nam U.S.
• Số gà thí nghiệm — 900
• Thời gian nuôi 42 ngày (0-42)
• Trọng lượng cuối TN (kg): ĐC:2.185a TN:2.190a
• Chỉ số BCTĂ: ĐC:1.95a TN:1.84b
• Mortality — 9.5a vs 6.0b
24. Công thức thức thức ăn của
gà Broilers trong thí nghiệm
Days fed, Trial 1 0 - 21 22 - 35 36 - 42
Days fed, Trial 2 0 - 21 22 - 35 36 - 49
Corn (%) 56.71 61.47 67.89
Soybean Meal, 48% 34.45 30.1 24.34
Fat (%) 4.66 4.54 4.13
Calcium Carbonate 1.66 1.57 1.50
Mono, Dical Phosphate 1.59 1.44 1.37
Salt 0.38 0.38
Vitamins 0.25 0.25 0.25
D,L-Methionine 0.17 0.17 0.096
Minerals 0.05 0.05 0.05
Coban 60 0.075 0.075 -
Protein (%) 22.0 20.0 18.0
Energy (Kcal/kg) 3124 3168 3212
Ingredient/Nutrient Starter (%) Grower (%) Finisher (%)
25. a, b Số trung bình khác nhau có ý nghĩa ơở mức (P<.05)
Thí nghiệm KEMZYME®brand C/S
trên gà thịt ở Mỹ trong điều kiện stress nhiệt
• Địa điểm — Miền nam US
• Số lượng gà — 3600 con
• Thời gian thí nghiệm — 49 ngày (0-49 ngày)
• Trọng lượng cuối TN (kg) ĐC: 2.13a TN: 2.29a
• Hệ số BCTĂ — ĐC:2.29a TN: 2.13b
• Mortality (%) — 13.1a vs 7.0b
26. Trọng lượng sống (kg) 2.35a 2.45a
Tỷ lệ quầy thịt (%) 66.50a 66.90a
Tỷ lệ béo (%) 1.82a 1.66b
Tỷ lệ thịt ức
tối thiểu (%) 12.08a 12.72b
Tỷ lệ đùi (%) 12.63a 13.00b
a,b Số trung bình khác nhau có ý nghĩa ở mức sác xuất sai (P<.05)
KEMZYME® C/S
Đối chứng 1 kg/tấn
Đánh giá chất lượng thịt (US)
trong điều kiện stress nhiệt
27. US (Tx) 900 42 1.95a / 1.84b 2.190 / 2.185
Nơi TN
Số gà
TN
Tuổi
(Ngày)
Chỉ số
BCTĂ
Trọng
lượng sống
(kg)
Tỷ lệ chết
(%)
US (NC) 1,920 49 1.92a / 1.87b 2.98 / 3.02
US (MS) 3600 49 1.98a/ 1.93b 2.61 / 2.61
US (Tx) 2,400 45 1.94a / 1.86b 2.25 / 2.36
Canada 18,000 44 1.86a / 1.78b 2.40 / 2.42
Canada 43,000 41 1.86a / 1.81b 2.29 / 2.31
9.5 / 6.0
11.5 / 9.2
5.36 / 2.79
5.98 / 7.63
N/A
1.69 / 0.90
Ấn độ 1200 49 2.22a/ 1.96b 1.92 / 2.15 2.5 / 1
Kết quả TN: KEMZYME®brand C/S
trên thế giới
Chữ số đen đối chứng. Chữ số đỏ Thí nghiệm
28. a, b Giá trị trung bình khác nhau có ý nghĩa thống kê ở mức (P<.05)
Kết quả thí nghiệm trên gà thương
phẩm trong sản xuất đại trà
• Địa điểm — Miền nam U.S.
• Số gà thịt theo dõi — 3.2 triệu con
• Trọng lượng cuối TN (kg) ĐC: 2.22a TN:2.28a
• Hệ số BCTĂ — ĐC:2.10a TN: 1.99b
• Tỷ lệ chết — ĐC:4.74a TN: 4.20b
29. Thí nghiệm trên gà thịt thương phẩm
Cải thiện năng suất
KEMZYME® C/S
Control 1 kg/tấn
Trọng lượng sống(kg) 2.41a 2.46a
Tỷ lệ quầy thịt (%) 69.14a 69.71a
Tỷ lệ ức
Khống nhỏ hơn (%) 24.38a 25.09b
a, b Giá trị trung bình khác nhau ở mức sác xuất sai (P<.05)
30. Những kết quả nổi bật
1. Cải thiện chỉ số biến chuyển thức ăn 6 -
8 điểm
2. Giảm tỷ lệ chết dưới đđiều kiện stress
nhiệt
3. Cải thiện tỷ lệ quầy thịt và tỷ lệ thịt ức
31. KEMZYME®brand C/S
Áp dụng vào sản xuất
• Áp dụng đạt đến đỉnh cao sản xuất
– Đem lại hiệu quả kinh tế do cải thiện CSBCTĂ (FCR)
– Đem lại hiệu quả kinh tế do tỷ lệ chết thấp năng suất cao
• Xây dựng lại khẩu phần giá thấp nhờ giảm năng
lượng trao đổi so với khẩu phần đối chứng:
– Có hiệu quả nhờ giảm thấp mức năng lượng trao đổi của
khẩu phần từ 3 - 5% so với khẩu phần ĐC không có enzyme
