Chất hỗ trợ tiêu hóa: Tầm quan trọng trong công thức thức ăn thủy sản

Làm thế nào bổ sung lyso-phospholipid và muối mật vào thức ăn thủy sản để có thể nâng cao hiệu quả hấp thụ các chất dinh dưỡng quan trọng, đặc biệt là chất béo là việc làm vô cùng cần thiết hiện nay.

Sử dụng các chất hỗ trợ tăng cường tiêu hóa giúp tạo ra sự tối ưu hóa khả năng tiêu hóa thức ăn và tạo ra sự linh hoạt trong việc sử dụng các thành phần từ thực vật. Từ đó, xây dựng các nguồn cấp dinh dưỡng đầu vào chất lượng cao với chi phí thấp nhất cho nuôi trồng thủy sản.

Các chất hỗ trợ tiêu hóa đầu tiên nhắm vào thành phần lipid của thức ăn là chất nhũ hóa. Chất nhũ hóa là một hệ hai pha chứa hai chất lỏng không tan lẫn vào nhau, trong đó một pha phân tán trong pha còn lại dưới dạng những hạt cầu có đường kính 0,2 - 0,5 m. Sau khi tiêu hóa, chất nhũ hóa sẽ kết hợp với các monoglyceride do tiêu hóa và các axit béo tự do để tạo thành các micelles vận chuyển chúng đến bề mặt tế bào ruột để hấp thụ.

Lyso-phospholipid

Phospholipid là lipid thuộc nhóm phân cực (1 đầu tan trong nước, 1 đầu tan trong dầu). Phospholipid là chất nhũ hóa nổi tiếng, với lecithin là dạng phospholipid phổ biến nhất được sử dụng trong dinh dưỡng động vật. Chúng bao gồm một đầu ưa nước là nhóm phosphate và glycerol và một đầu là hai axit béo lipophilic (Hình bên). Đặc tính lipophilic cao của phospholipid làm cho chúng trở thành chất nhũ hóa tuyệt vời cho nhũ tương nước trong dầu (tức là lượng nước hạn chế được thêm vào môi trường giàu lipid) như sản xuất bơ thực vật, nhưng chất nhũ hóa yếu cho điều kiện dầu trong nước (Ví dụ: lượng lipid giới hạn được thêm vào môi trường giàu nước hay như chất tiêu hóa trong ruột). Phospholipid tham gia tích cực vào quá trình chuyển hóa tế bào và chuyển hóa mỡ, ảnh hưởng tới việc hấp thu và sử dụng chất béo, là yếu tố quan trọng trong điều hòa chuyển hóa cholesterol. Vì vậy, việc sử dụng phospholipid trong thức ăn chăn nuôi được xem là chiến lược để tối ưu hóa sự hấp thụ lipid.

Sự nhũ hóa sẽ hiệu quả hơn trong môi trường đường ruột khi được sử dụng lyso-phospholipid - một dẫn xuất của phospholipid sau thủy phân enzym. Lyso-phospholipid chỉ chứa một đuôi axit béo (Hình trên). Lyso-phospholipid (cũng được gọi là lysolecithin) được chiết tách từ phospholipid bằng enzyme phospholipase A2. Cấu trúc này làm cho chúng trở nên ưa nước hơn phospholipid, dễ thấm hút nước hơn so với lecithin tự nhiên; nên sẽ nhũ tương dầu trong nước tốt hơn và giọt mỡ nhỏ hơn. Từ đó, thúc đẩy sự hình thành hỗn hợp mixen (micell) nhỏ và thấm hút nước cao, cải thiện vận chuyển dinh dưỡng thông qua tầng chứa nước tĩnh bao xung quanh lông nhung ruột.

Việc bổ sung 0,1% lyso-phospholipid có tên thương mại là Aqualyso trong 75 ngày vào trong thức ăn của cá chẽm châu Âu với 16% protein từ bột cá và còn lại là protein thực vật đã giúp cải thiện 5% tỷ lệ tăng trưởng cụ thể (SGR%/ngày) và giảm 4% tỷ lệ chuyển đổi thức ăn (FCR) so nhóm đối chứng (Hình bên). Trong khi đó, khi bổ sung 0,2% Aqualyso trong 56 ngày vào trong thức ăn của cá hồi vân với hàm lượng protein từ bột cá là 15%, 30% bột đậu tương cũng đã cho kết quả tương tự là cải thiện 5% SGR và giảm 4% FCR. Hiệu quả cũng đã được chứng thực với cá rô phi giống khi bổ sung 0,1% Aqualyso trong 75 ngày cũng cải thiện đến 7% SGR và giảm 2% FCR.

Muối mật

Muối mật (Lipogest) là loại chất nhũ hóa thứ hai. Muối mật là một hỗn hợp gồm muối kali hoặc natri của các acid mật kết hợp có nguồn gốc từ cholesterol với glycin hoặc taurin. Không giống như phospholipid và lyso-phospholipid, khả năng nhũ hóa của muối mật bắt nguồn từ cấu trúc steroid, với các nhóm hydroxyl ưa nước ở phía lõm và các nhóm methyl lipophilic ở phía lồi (Sarkar và cộng sự, 2016). Các đặc tính nhũ hóa của muối mật cao hơn phospholipid, nhờ đó: Tỷ lệ phospholipid thúc đẩy sự hình thành các micelles kích thước nhỏ được vận chuyển nhanh hơn đến bề mặt tế bào ruột (Cabral và Small, 1989). Bên cạnh chất nhũ hóa lipid, muối mật là chất chuyển hóa chính của cholesterol và tham gia vào quá trình cân bằng nội môi cholesterol và kích hoạt lipase ở tụy cho phép thủy phân chất béo thành monoglycerides (Buchinger và cộng sự, 2014).

Việc sử dụng các loại protein thực vật như bột đậu tương ở các loài cá có nhu cầu protein cao bị hạn chế bởi chúng làm giảm hoạt động của muối mật, dẫn đến làm giảm độ tiêu hóa các chất béo. Chế độ ăn bổ sung muối mật đã được chứng minh là có thể khôi phục hoặc củng cố các chức năng nói trên, do đó thúc đẩy tiêu hóa và sử dụng chất dinh dưỡng tối ưu. Điều này đã được chứng minh trong cá hồi biển và cá hồi vân, khi bổ sung muối mật vào protein từ bột đậu tương đã giúp cải thiện về tiêu hóa lipid và carbohydrate (Takagi và cộng sự 2002; Romarheim và cộng sự 2008). Những cải tiến trong tiêu hóa chất dinh dưỡng, đặc biệt là chất béo, làm cho muối mật trở thành một công cụ có giá trị khi giảm mức độ bao gồm lipid trong công thức thức ăn. Trong chế độ ăn cho cá hồi ở nhiệt độ thấp, chế độ ăn giảm lipid từ 27% xuống 23% và bổ sung muối mật đã chứng minh chúng giúp giảm chi phí thức ăn xuống 5% mà không ảnh hưởng đến hiệu suất tăng trưởng và hiệu quả chuyển đổi.