Sử dụng carbohydrases trong thức ăn chăn nuôi lợn và gia cầm để giảm chi phí thức ăn

Năng lượng là "dinh dưỡng" đắt tiền nhất trong mỗi khẩu phần ăn động vật.

Trong thực tế, các nguồn năng lượng chính, tinh bột, chiếm khoảng 50 phần trăm của khẩu phần ăn cho dạ dày (lợn và gia cầm).

Nhưng, năng lượng cũng có nguồn gốc từ chất béo và carbohydrate không bột, chẳng hạn như polysaccarit không bột (sau khi bổ sung enzyme thích hợp).

Tăng sử dụng năng lượng từ các loại ngũ cốc và các nguồn protein, chẳng hạn như bột đậu nành, bột hướng dương và đậu Hà Lan, chúng còn chứa một lượng đáng kể các carbohydrate năng lượng năng suất, có thể chỉ dẫn đến hiệu quả thức ăn được cải thiện, giảm chi phí thức ăn, tác động môi trường ít hơn và tất nhiên, khả năng sinh lời cao hơn.

Carbohydrates

Carbohydrates là tên chung của tinh bột, đường và "sợi" polysaccarit.

Carbohydrates có thể được phân thành hai loại: carbohydrates lưu trữ và carbohydrate cấu trúc.

Carbohydrates lưu trữ bao gồm tinh bột và đường đơn giản, chẳng hạn như fructôzơ và saccarozo.

Những carbohydrate này, cùng với chất béo trong phần phôi của hạt, là nguồn năng lượng chính cho các thực vật mới sẽ được nổi lên từ hạt ngũ cốc (nếu chúng đã được trồng).

Carbohydrates cấu trúc, mặt khác, bao gồm cả các polysaccarit không bột nổi trội, chịu trách nhiệm về hình thức tế bào và cấu trúc, và được đặt chủ yếu ở màng tế bào bên ngoài.

Carbohydrates cấu trúc, thường được gọi là "sợi", hầu như không được tiêu hóa bởi dạ dày động vật do thiếu enzym nội sinh phù hợp.

Vì vậy, phần lớn các carbohydrate cấu trúc được lên men trong ruột sau, nơi chúng có thể phát ra các mức năng lượng hữu ích hạn chế (có diện tích nhỏ hơn 5 phần trăm nhu cầu hàng ngày cho động vật), ở dạng axit béo dễ bay hơi.

Carbohydrases

Carbohydrases là chế phẩm enzyme thương mại chuyên biệt chúng tấn công carbohydrates giải phóng năng lượng và mặt khác năng lượng này sẽ bị mất đi đối với động vật.

Chúng chủ yếu làm việc bằng cách mở các cấu trúc vách tế bào của tế bào thực vật còn nguyên vẹn, giải phóng do đó không chỉ có năng lượng (tinh bột), nhưng cũng có các chất dinh dưỡng khác, chẳng hạn như protein, khoáng chất và chất béo.

Ngoài ra, phần vách tế bào thực vật tăng độ nhớn của ruột dẫn đến giảm sự hấp thụ chất dinh dưỡng, tăng cường sự sinh sản mạnh mẽ của các tác nhân gây bệnh như Escherichia coli, và các vấn đề khác, chẳng hạn như phân dính và trứng bẩn.

Ngày nay, phần lớn các carbohydrases thương mại được cho sử dụng chống lại carbohydrate cấu trúc, mặc dù carbohydrases cho tinh bột (amylaza) đang trở nên ngày càng phổ biến.

Tinh bột

Trong ngũ cốc, có đến 80 phần trăm của các chất khô là tinh bột.

Đối với lợn và gia cầm, tiêu hóa tinh bột khá cao, dao động từ 92 đến 95 phần trăm, và một phần thấp hơn cho động vật còn rất nhỏ.

Tuy nhiên, với chất nước đặc lại rất cao của tinh bột trong ngũ cốc, ngay cả những cải tiến nhỏ trong khả năng tiêu hóa sẽ có một tác động đáng kể đến việc sử dụng năng lượng.

Vì vậy, việc sử dụng các carbohydrases trong thức ăn chăn nuôi có lợi ích tài chính rõ ràng, đặc biệt là khi giá ngũ cốc cao.

Tinh bột được tạo thành từ các phân tử glucose liên kết với nhau để hình thành hoặc là một tuyến tính (amylose) hay phân nhánh (amylopectin) polymer.

Mặc dù động vật dạ dày sản xuất đủ amylaza nội sinh, bổ sung với một amylaza ngoại sinh - điều này làm giảm amylaza và amylopectin - đã được chứng minh để cải thiện khả năng tiêu hóa tinh bột nhẹ, đặc biệt là ở động vật còn chưa trưởng thành.

Tuy nhiên, kết quả vẫn còn mơ hồ vì việc sử dụng amylaza là bị ảnh hưởng không chỉ bởi tuổi động vật và các loại ngũ cốc, mà còn bởi mức độ nghiền ngũ cốc và thức ăn chế biến phương pháp điều trị khác.

Vách tế bào của các loại ngũ cốc, làm bằng carbohydrate cấu trúc, được cấu tạo chủ yếu của arabinoxylans và beta-glucans.

Cấu trúc hóa học chính xác của arabinoxylans và beta-glucans khác nhau giữa các loại ngũ cốc khác nhau và sự đa dạng của chúng, và nó cũng bị ảnh hưởng bởi các điều kiện phát triển địa phương (đất, thời tiết và thủy lợi).

Như vậy, cấu trúc hóa học và nồng độ của polysaccharides không bột là rất khác nhau từ mùa này sang mùa khác và thậm chí từ lô này sang lô khác.

Ngoài ra, nhiều yếu tố phức tạp ảnh hưởng đến số lượng các tế bào nguyên vẹn còn lại trong thức ăn sau khi chế biến.

Thức ăn nghiền, kiểm tra, ép viên và phun ra tất cả các tế bào tăng cường sự vỡ của thành tế bào, trong khi nhai (lợn) hoặc mề mài (gia cầm) tăng thêm thành tế bào vỡ.

Tuy nhiên, nhiều tế bào thường xuyên vẫn còn nguyên vẹn khi đến ruột non, và do đó, không để giải phóng các chất dinh dưỡng quan trọng như protein, tinh bột, chất khoáng và chất béo.

Enzyme ngoại sinh

Để tăng cường việc "khai mở" của các tế bào trong đường tiêu hóa, men ngoại sinh được yêu cầu phải được bổ sung trong thức ăn chăn nuôi.

Đối với các loại ngũ cốc, các enzym này bao gồm xylanases và beta-glucanases, đã được chứng minh để cải thiện việc sử dụng năng lượng và cũng giảm tiêu hóa độ nhớt, đặc biệt là khi mức polysaccharides không bột cao một cách đặc biệt (Hình 1).

Khía cạnh cuối cùng này thường là nguồn gốc của sự nhầm lẫn đáng kể trong việc giải thích của nhiều thử nghiệm khoa học, như trong hầu hết trường hợp các mức độ chính xác (hoặc chất lượng) của polysaccarit không bột trong ngũ cốc không được đo lường.

Một chế độ ăn uống chỉ dựa vào ngô chứa rất ít yếu tố kháng dinh dưỡng, như ngô chỉ chứa 2,5 phần trăm cellulose và 5 arabinoxylans phần trăm.

Đó là lý do tại sao các enzyme không phải là rất phổ biến trong tất cả các chế độ ăn ngô (trừ một số trường hợp cho động vật còn rất nhỏ).

Ngược lại, một chế độ ăn uống dựa hoàn toàn vào lúa mạch là vô cùng phong phú trong polysaccarit không bột, vì nó có chứa 5 phần trăm cellulôzơ, 7 phần trăm arabinoxylans và 5 phần trăm beta-glucans.

Lúa mì, là một cách gọi khác ở giữa ngô và lúa mạch, với 2,5 phần trăm cellulozo, arabinoxylans 6 phần trăm và chỉ có 1 phần trăm beta-glucans, cũng có thể được hưởng lợi từ việc bổ sung enzyme.

Tất nhiên, lúa mì lai và lúa mạch đen, với mức cao nhất của polysaccharides không bột trong ngũ cốc, hầu như luôn luôn được hưởng lợi từ việc bổ sung enzyme.

Các nguồn protein

Mặc dù các chất dinh dưỡng chính trong hầu hết các nguồn protein là (tất nhiên là các protein, chúng cũng chứa một lượng đáng kể của các carbohydrate) bao gồm tinh bột, nhưng chủ yếu là carbohydrate cấu trúc.

Hầu hết các nguồn protein có nguồn gốc từ thực vật họ đậu.

Trong hạt họ đậu, các cấu trúc vách tế bào hoàn toàn khác so với các cấu trúc vách tế bào của các loại ngũ cốc.

Ở đây, xyloglucans và pectin làm cho các mạng sợi vách di động chính - và cấu trúc này là phức tạp hơn và phức tạp để phá vỡ.

Ngày nay, có một phạm vi giới hạn của enzyme thương mại phù hợp có khả năng làm giảm xyloglucans và pectin.

Kết quả đầy hứa hẹn, một lần nữa tùy thuộc vào mức độ của polysaccarit không bột, trong khi kết hợp với enzym năng lượng giải phóng khác xuất hiện để cung cấp nhiều lợi ích nhất.

Rõ ràng, có một thiếu hụt về bằng chứng và kiến thức là làm thế nào để giải phóng năng lượng nhiều hơn từ carbohydrate trong các loại đậu, và chủ đề này cần được quan tâm nhiều hơn từ các cộng đồng khoa học.

Biên dịch: www.2lua.vn