Tài liệu Luận văn thạc sĩ nghiên cứu ảnh hưởng của việc bổ sung phytase trong khẩu phần ăn đến hiệu quả sử dụng canxi, phospho và sức sản xuất của gà broiler ross 508

0 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NÔNG THỊ KIỀU NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG PHYTASE TRONG KHẨU PHẦN ĂN ĐẾN HIỆU QUẢ SỬ DỤNG CANXI, PHOSPHO VÀ SỨC SẢN XUẤT CỦA GÀ BROILER ROSS 508 Chuyên ngành: Chăn nuôi Mã số: 60.62.40 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN THỊ THÚY MỴ PGS.TS. TRẦN THANH VÂN THÁI NGUYÊN - 2011 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu trong luận văn là trung thực và chƣa đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào. Mọi sự giúp đỡ đều đƣợc cảm ơn. Các thông tin trích dẫn trong luận văn đƣợc chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả Nông Thị Kiều Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành bản luận văn Thạc sỹ khoa học nông nghiệp tôi đã nhận đƣợc sự giúp đỡ nhiệt tình của các cơ quan, các cấp lãnh đạo và cá nhân. Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc và kính trọng tới tất cả các tập thể, cá nhân đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Trƣớc hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Thị Thuý Mỵ, PGS.TS Trần Thanh Vân - Giảng viên Khoa Chăn nuôi thú y Trƣờng Đại học Nông lâm Thái Nguyên. Các thầy cô đã trực tiếp hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Khoa Sau Đại học, Khoa Chăn nuôi thú y cùng tập thể các thầy cô giáo Trƣờng Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn tới mọi ngƣời thân trong gia đình và toàn thể bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, chia sẻ giúp đỡ tôi cả về vật chất và tinh thần để tôi yên tâm hoàn thành nhiệm vụ. Tôi xin trân trọng gửi tới các Thầy, Cô giáo, các vị Hội đồng chấm luận văn lời cảm ơn chân thành và lời chúc tốt đẹp nhất./. Thái Nguyên, ngày tháng năm 2011 Tác giả Nông Thị Kiều Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU ............................................................................................................................ 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................ 1 2. Mục tiêu của đề tài .................................................................................... 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .................................................. 2 4. Những đóng góp mới của đề tài ................................................................ 2 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 3 1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI ...................................................... 3 1.1.1. Chất khoáng trong thức ăn của gia cầm .......................................... 3 1.1.1.1. Chất khoáng ............................................................................. 3 1.1.1.2. Vai trò sinh học của canxi, phospho đối với cơ thể gia cầm ... 4 1.1.1.3. Quá trình hấp thu và trao đổi canxi, phospho ở gia cầm ......... 8 1.1.1.4. Chuyển hoá canxi và phospho ở gia cầm............................... 10 1.1.1.5. Nguyên nhân ảnh hƣởng tới sự hấp thu phospho .................. 11 1.1.2. Enzym phytase và ứng dụng enzym phytase trong chăn nuôi gia cầm ...... 11 1.1.2.1. Giới thiệu về enzym phytase .................................................. 11 1.1.2.2. Những hiểu biết về enzym phytase ........................................ 12 1.1.2.3. Thành phần của phytase trong tự nhiên ................................. 14 1.1.2.4. Những lƣu ý khi lựa chọn và sử dụng men phytase .............. 17 1.1.3. Những lợi ích của việc sử dụng enzyme phytase .......................... 18 1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC ............... 21 1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc .................................................. 21 1.2.2. Các nghiên cứu bổ sung enzym phytase cho gia cầm ................... 23 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 26 2.1. ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU ............ 26 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................................................................ 26 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................................................ 26 2.3.1. Nội dung thí nghiệm ..................................................................... 26 2.3.2. Các chỉ tiêu theo dõi và phƣơng pháp theo dõi các chỉ tiêu ......... 32 2.4. PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU .................................................... 35 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 36 3.1. Tỷ lệ nuôi sống của gà thí nghiệm qua các tuần tuổi ........................... 36 3.2. Ảnh hƣởng của việc bổ sung phytase đến khả năng sinh trƣởng của gà thí nghiệm ................................................................................ 37 3.2.1. Ảnh hƣởng của việc bổ sung phytase vào khẩu phần có các mức Ca, P khác nhau đến sinh trƣởng tích luỹ của gà thí nghiệm ............ 37 3.2.2. Ảnh hƣởng của việc bổ sung phytase vào khẩu phần có các mức Ca, P khác nhau đến sinh trƣởng tuyệt đối của gà thí nghiệm.................... 41 3.2.3. Ảnh hƣởng của việc bổ sung phytase vào khẩu phần có các mức Ca, P khác nhau đến sinh trƣởng tƣơng đối của gà thí nghiệm........... 42 3.3. Ảnh hƣởng của việc bổ sung phytase đến khả năng sử dụng và chuyển hoá thức ăn của gà thí nghiệm ................................................... 43 3.3.1. Ảnh hƣởng của việc bổ sung Phytase đến tiêu tốn thức ăn cho tăng khối lƣợng (kg) .............................................................. 43 3.3.2. Tiêu tốn protein cho tăng khối lƣợng (g/kg) ................................. 45 3.3.3. Ảnh hƣởng của việc bổ sung Phytase đến tiêu tốn năng lƣợng trao đổi cho tăng khối lƣợng của gà thí nghiệm ........................... 46 3.4. Ảnh hƣởng của việc bổ sung phytase đến chỉ số sản xuất của gà thí nghiệm (PI) .................................................................................... 48 3.5. Ảnh hƣởng của việc bổ sung phytase đến năng suất thịt ..................... 49 3.6. Ảnh hƣởng của việc bổ sung phytase đến kết quả khoáng hoá xƣơng của gà thí nghiệm.................................................................................. 52 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn v 3.7. Tỷ lệ tiêu hóa ca, p của gà thí nghiệm ..................................................... 57 3.7.1. Ảnh hƣởng của phytase tới khả năng tiêu hoá phospho của gà thí nghiệm ........................................................................ 57 3.7.2. Ảnh hƣởng của phytase tới khả năng tiêu hoá canxi của gà thí nghiệm ..................................................................................... 60 3.8. Sơ bộ hạch toán kinh tế ........................................................................ 63 PHẦN 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................... 64 4.1. Kết luận ................................................................................................ 64 4.2. Đề nghị ................................................................................................. 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 66 I. TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT ......................................................................... 66 II. TÀI LIỆU TIẾNG NƢỚC NGOÀI ........................................................ 66 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TĂCVN : Thức ăn cho vật nuôi IP6 : Myo - inositol hexa dihydrogen phosphate Ca : Canxi P : Phospho DCP : Dicanxi phosphate MCP : Monocanxi phosphate LB : Luria broth TACN : Thức ăn chăn nuôi NSP : Chất xơ NN - PTNT : Nông nghiệp - Phát triển nông thôn EPV : Probiotic + đa enzyme EV : Đa enzyme tiêu hoá SSF : Allzyme SSF ME : Năng lƣợng trao đổi N : Nitơ KP : Khẩu phần KPCS : Khẩu phần cơ sở CP : Protein thô Pav : Phospho dễ tiêu TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TĂ : Thức ăn KL : Khối lƣợng PI : Chỉ số sản xuất TB TM : Trung bình trống mái VCK : Vật chất khô Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn vii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm ................................................................ 27 Bảng 2.2: Các nguyên liệu sử dụng phối trộn thức ăn của gà thí nghiệm ... 29 Bảng 2.3. Thành phần thức ăn của khẩu phần cơ sở ................................... 30 Bảng 2.4: Thành phần giá trị dinh dƣỡng cho gà thí nghiệm ...................... 31 Bảng 2.5: Lịch sử dụng vắc-xin cho gà thí nghiệm ..................................... 32 Bảng 3.1: Tỷ lệ nuôi sống cộng dồn của gà thí nghiệm ............................... 37 Bảng 3.2: Sinh trƣởng tích luỹ của gà thí nghiệm ....................................... 38 Bảng 3.3: Sinh trƣởng tuyệt đối của gà thí nghiệm ..................................... 41 Bảng 3.4: Sinh trƣởng tƣơng đối của gà thí nghiệm .................................... 42 Bảng 3.5: Tiêu tốn thức ăn cộng dồn/kg tăng khối lƣợng của gà thí nghiệm .... 44 Bảng 3.6: Tiêu tốn protein cộng dồn/kg tăng khối lƣợng của gà thí nghiệm ..... 46 Bảng 3.7: Tiêu tốn năng lƣợng cộng dồn/kg tăng khối lƣợng của gà thí nghiệm .............................................................................................. 47 Bảng 3.8: Chỉ số sản xuất của gà thí nghiệm ............................................... 48 Bảng 3.9: Kết quả mổ khảo sát gà thí nghiệm lúc 49 ngày tuổi .................. 50 Bảng 3.10: Ảnh hƣởng của các mức Ca và phospho khẩu phần đến hàm lƣợng khoáng tổng số, canxi và phospho trong xƣơng ống chân của gà thí nghiệm lúc 49 ngày tuổi ..................................... 54 Bảng 3.11: Tỷ lệ tiêu hoá phospho toàn phần của gà thí nghiệm .................. 58 Bảng 3.12: Tỷ lệ tiêu hoá canxi toàn phần của gà thí nghiệm ....................... 62 Bảng 3.13: Sơ bộ hạch toán thu chi cho 1kg khối lƣợng gà xuất bán ........... 63 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn viii DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1: Hàm lƣợng khoáng tổng số, canxi và phospho trong xƣơng ống chân của gà thí nghiệm lúc 49 ngày tuổi .......................... 56 Biểu đồ 3.2: Tỷ lệ tiêu hoá phospho toàn phần của gà thí nghiệm .............. 60 Biểu đồ 3.3: Tỷ lệ tiêu hoá canxi toàn phần của gà thí nghiệm ................... 61 DANH MỤC ĐỒ THỊ Đồ thị 3.1: Khối lƣợng của gà thí nghiệm qua các tuần tuổi ..................... 39 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong công nghệ chế biến thức ăn cho động vật, muốn đƣa khẩu phần và hệ thống thức ăn vào sản xuất đồng bộ thì phải đảm bảo về cả kinh tế và an toàn môi trƣờng là yếu tố cần thiết. Trong dinh dƣỡng cho động vật nói chung và gia cầm nói riêng protein thức ăn đóng vai trò quyết định cho sự tăng trƣởng và phát triển của vật nuôi. Thông thƣờng nguồn protein thức ăn sử dụng cho vật nuôi có nguồn gốc từ động vật và thực vật. Tuy nhiên, khuynh hƣớng hiện nay là giảm tỉ lệ sử dụng protein động vật và thay thế dần bằng protein thực vật trong thức ăn cho vật nuôi (TĂCVN), ngoài tác động do giá cả còn do tiến bộ khoa học kỹ thuật trong dinh dƣỡng cho phép thay thế protein động vật bằng các protein thực vật sẵn có, rẻ tiền nhƣng không làm thay đổi sức tăng trƣởng của vật nuôi. Tuy nhiên bên cạnh sự phát triển protein thực vật trong TĂCVN, vấn đề trở ngại lớn nhất là khả năng tiêu hoá và hấp thụ các chất dinh dƣỡng trong thức ăn chứa nhiều protein thực vật. Các protein thực vật có chứa một số chất kháng dinh dƣỡng ức chế enzyme trypsin… ngăn cản khả năng tiêu hoá của động vật. Đặc biệt là phospho ở dạng phytic acid có nhiều trong thực vật sẽ tạo ra một phức hệ phytate khó tiêu hoá và hấp thu cho động vật. Hiện nay NRC (1994) [36] đã đƣa ra mức phospho tổng số và phospho dễ hấp thu cần thiết trong khẩu phần cho gia cầm, tuy nhiên các sản phẩm này nếu không đƣợc gia cầm sử dụng hết sẽ bài tiết ra 30-50% phospho vào trong phân thải gây ô nhiễm môi trƣờng (Theo Đỗ Hữu Phƣơng, 2004 [1]). Do đó việc giảm hàm lƣợng phospho trong khẩu phần nhƣng vẫn đáp ứng đủ nhu cầu của gia cầm, đồng thời giảm sự ô nhiễm môi trƣờng do phospho thải ra đã trở lên cần thiết và là vấn đề đang đƣợc quan tâm trong những năm gần đây. NRC đã đƣa ra những khuyến cáo hàm lƣợng phospho tổng số và phospho dễ hấp thu trong khẩu phần cho gia cầm. Để đảm bảo mức Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 độ an toàn hơn thì hàm lƣợng phospho cũng cần đƣợc xem xét kỹ hơn. Xuất phát từ yêu cầu đó chúng tôi tiến hành thí nghiệm thiết lập khẩu phần ăn cho gia cầm để kiểm chứng các mức canxi và phospho mà NRC (1994) [36] đã đƣa ra đồng thời có bổ sung enzyme phytase trong khẩu phần để nghiên cứu khả năng tiêu hóa và hấp thu canxi, phospho trong các khẩu phần thí nghiệm. Với tên đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của việc bổ sung phytase trong khẩu phần ăn đến hiệu quả sử dụng canxi, phospho và sức sản xuất của gà broiler Ross 508”. 2. Mục tiêu của đề tài - Xác định ảnh hƣởng của việc bổ sung phytase vào khẩu phần đến khả năng sinh trƣởng của gà broiler Ross 508. - Kiểm chứng hiệu quả sử dụng canxi, phospho khác nhau trong khẩu phần ăn cho gà có và không có bổ sung enzym phytase. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài - Hiệu quả của việc bổ sung phytase trong khẩu phần tới năng suất chăn nuôi và giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng. - Kết quả của đề tài có thể làm tài liệu tham khảo để phục vụ giảng dạy và các nghiên cứu tiếp theo. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Xác định đƣợc ảnh hƣởng của việc bổ sung phytase trong khẩu phần tới hiệu quả sử dụng thức ăn, năng suất chăn nuôi. - Góp phần đẩy mạnh chƣơng trình phát triển chăn nuôi bền vững. 4. Những đóng góp mới của đề tài Những nội dung nghiên cứu của đề tài có thể là hƣớng đi mới cho các nhà sản xuất thức ăn chăn nuôi và ngƣời chăn nuôi khi bổ sung enzyme phytase cho động vật nói chung và gia cầm nói riêng, nhằm giảm nhu cầu cung cấp phospho vô cơ và giảm thấp sự bài tiết phospho vào trong phân, từ đó hạn chế đƣợc lƣợng phospho thải ra môi trƣờng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1.1.1. Chất khoáng trong thức ăn của gia cầm 1.1.1.1. Chất khoáng Chất khoáng tồn tại trong cơ thể sống một lƣợng tƣơng đối nhỏ, nhƣng thiếu chúng thì quá trình trao đổi chất vẫn không thể thực hiện đƣợc. Có lẽ rằng đối với những cơ thể sống đơn giản chất khoáng cũng đóng vai trò điều hoà. Các quá trình tích luỹ và sản sinh năng lƣợng cũng nhƣ tổng hợp protit, lipit, gluxit đều không thể thực hiện đƣợc nếu thiếu các hợp chất phospho (ATP, ADP). Do đó quá trình tổng hợp ATP cần thiết phải xuất hiện ngay trong giai đoạn đầu của sự sống. Khi thiếu một phần chất khoáng, cơ thể muốn tồn tại đƣợc đã phải có một sự thích ứng cao, còn khi thiếu hoàn toàn một chất khoáng nào đó động vật và thực vật đều không thể sống đƣợc. Nhu cầu chất khoáng của cơ thể động vật cũng chỉ nằm trong một giới hạn nhất định, thừa hoặc thiếu đều không cần thiết, và trong quá trình thuần dƣỡng gia súc, thiếu hoặc thừa chất khoáng trong cơ thể đều là nguyên nhân thành bại của chăn nuôi. Ngƣời ta đã chứng minh đƣợc vai trò không thể thiếu của hơn 40 nguyên tố khoáng đối với sự trao đổi chất của gia súc, gia cầm. Dựa vào hàm lƣợng các nguyên tố khoáng có mặt trong cơ thể vật nuôi hay khối lƣợng các nguyên tố khoáng mà cơ thể vật nuôi cần cung cấp hàng ngày ngƣời ta chia ra thành 2 nhóm: Khoáng đa lƣợng và khoáng vi lƣợng. - Khoáng đa lƣợng gồm: Ca, P, Mg, K, Na, Cl, S, chúng có thể chiếm từ 0,04 đến 1,5 % khối lƣợng VCK cơ thể. - Khoáng vi lƣợng gồm: Fe, Cu, Co, Mn... Khoáng vi lƣợng thƣờng nhỏ hơn 50 mg/kg P. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 Trong cơ thể vật nuôi các chất khoáng có những mối quan hệ tƣơng hỗ, đối kháng nhau và có mối quan hệ với các chất dinh dƣỡng khác trong quá trình tiêu hoá và hấp thu. Chất khoáng trong cơ thể thƣờng ở dƣới dạng liên kết. Chất khoáng con vật thu nhận hàng ngày tuỳ thuộc vào lƣợng thức ăn tinh hay thức ăn xanh do con ngƣời cung cấp, tuy nhiên lƣợng khoáng mà thức ăn có đƣợc lại phụ thuộc vào lƣợng khoáng trong đất, phụ thuộc vào mùa vụ và từng loại cây trồng, sự thu nhận của vật nuôi cũng phụ thuộc vào từng chất khoáng trong khẩu phần. Tuy chất khoáng chiếm một tỷ lệ rất thấp trong khẩu phần nhƣng nó lại có vai trò rất quan trọng nhƣ: - Đóng vai trò xúc tác cho các phản ứng hoá học trong tế bào. - Cân bằng điện giải, cân bằng pH máu, duy trì áp suất thẩm thấu, duy trì hoạt động của hệ thần kinh và thể dịch. - Tham gia vào cấu trúc tế bào nhƣ Fe trong Hb, I, trong hocmon. 1.1.1.2. Vai trò sinh học của canxi, phospho đối với cơ thể gia cầm * Vai trò sinh học của phospho đối với cơ thể gia cầm Phospho là một chất khoáng có nhiều chức năng hơn bất kỳ chất khoáng nào khác. Ngoài nhiệm vụ tạo xƣơng, phospho còn có nhiệm vụ quan trọng khác nhƣ tham gia vào liên kết cao năng của ATP trong quá trình tổng hợp phospho lipit của màng tế bào, của tổ chức thần kinh và trong quá trình tổng hợp protein và di truyền do ARN, ADN. - Phospho trong thức ăn cho gia cầm Phospho thƣờng có nguồn gốc từ động vật và thực vật. Phospho ở dạng động vật là phospho dễ tiêu và đƣợc cơ thể động vật tiêu hoá hấp thu triệt để. Ngƣợc lại phospho ở thực vật thƣờng tồn tại dƣới dạng khó tiêu hoá và hấp thu. Hạt ngũ cốc, sữa, bột cá, bột thịt và bột xƣơng là nguồn cung cấp phospho rất tốt, trong khi đó cỏ khô và rơm rạ chứa rất ít phospho. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 5 Phospho cũng có vấn đề khá quan trọng liên quan đến hiệu suất sử dụng. Phần lớn phospho ở hạt ngũ cốc và nhất là cám gạo thƣờng tồn tại ở dạng phytate, là muối của acid phytic (este của hexa P của inositol). Acid phytic kết hợp với Ca và Mg tạo thành muối không tan, gây ra hiện tƣợng khó tiêu hóa và hấp thu phospho cho động vật đặc biệt là gia cầm. - Acid phytic trong thức ăn Theo Kies và cs (2001) [23]; Naher (2002) [33]; Viveros và cs (2000) [58] Chế độ ăn của gia cầm đƣợc phối hợp chủ yếu bởi các nguyên liệu có nguồn gốc từ thực vật, 2/3 phospho trong hạt ngũ cốc và hạt bị rằng buộc trong cấu trúc của acid phytic và làm giảm khả năng tiêu hoá của gia cầm. Acid phytic là myo - inositol hexadihydrogenphosphate (Tamin và cs, 2003 [53]) đƣợc tạo thành từ sáu nhóm phosphate mang điện tích âm, và bị rằng buộc bởi 12 hydrogens trong vòng inositol, nó có thể liên kết với các cation nhƣ Ca+, K+, Mg++, Zn+, Fe+ và Mn++ tạo nên phức hợp không tiêu hoá và hấp thu đƣợc đối với con vật (Radcliffe (2002) [40]). Acid phytic có thể có tác động tiêu cực đến sự hấp thu các chất khoáng (Morris (1986) [32]; Sebastian và cs, (1997) [48]) ghi nhận những tác động tiêu cực của acid phytic đến sự hấp thụ của Zn, Fe, Cu, Mn và Ca. Bản thân phospho trong phân tử phytate cũng không đƣợc giải phóng ra ngoài trong quá trình tiêu hoá vì trong ruột của gia cầm không có enzym phytase. Theo Thompson (1993) [54], acid phytic trong hạt có thể tƣơng tác với các chất dinh dƣỡng khác trong đƣờng tiêu hoá. Những tƣơng tác này rất phức tạp và phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ: đƣờng tiêu hoá của từng loại động vật khác nhau, độ pH của đƣờng tiêu hoá và sự hiện diện của các loại thức ăn khác nhau cũng gây ra sự cạnh tranh với acid phytic. Cũng theo Thompson (1993) [54], phytate là một loại thuật ngữ sử dụng đồng nghĩa với acid phytic. Phytate là một muối cation hỗn hợp của acid phytic còn đƣợc gọi là IP6 (myo - inositol hexadihydrogen phosphate). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 6 Phospho phytate trong thức ăn thực vật thƣờng chiếm 50-70% phospho tổng số, trong khi đó tỷ lệ tiêu hoá hấp thu của phospho phytate lại thấp, phospho thải ra từ phân sẽ gây nguy cơ ô nhiễm đất và nƣớc ngày càng cao. - Ảnh hƣởng của acid phytic đến hiệu quả sử dụng các chất dinh dƣỡng. Acid phytic làm giảm khả năng tiêu hóa protein vì acid phytic có khả năng liên kết với protein ở trạng thái kiềm, acid, và pH trung tính (Anderson, (1985) [7]). Tuy nhiên, sự tƣơng tác giữa acid phytic và protein này sẽ dẫn đến làm giảm khả năng hòa tan của protein và cuối cùng làm giảm khả năng sử dụng protein (Cheryan, (1980) [10]). Ở pH thấp, acid phytic có điện tích âm mạnh vì các nhóm phosphate phân ly không hoàn toàn, dƣới điều kiện này acid phytic có ảnh hƣởng xấu đến khả năng hòa tan protein vì liên kết ion của các nhóm phosphate của acid phytic và các gốc acid amin bị ion hóa (lysine, histidine, arginine). Trong môi trƣờng có độ pH thấp, acid phytic có thể gắn chặt với các protein thực vật, vì điểm đẳng điện của protein này nằm trong pH 4,0 - 5,0. Ở pH 6,0 - 8,0, acid phytic và protein thực vật đều có điện tích âm, phức hợp acid phytic và protein vẫn đƣợc hình thành. Việc gắn kết này làm giảm giá trị dinh dƣỡng của protein thực vật (Vohra và cs, (2003) [59]). Acid phytic cũng có thể ảnh hƣởng đến sự tiêu hóa tinh bột thông qua sự tƣơng tác với enzym amylase (Kerovuo và cs, (2000) [22]). Tuy nhiên cũng có nhiều ý kiến cho rằng acid phytic có thể ngăn chặn việc sử dụng chất béo bằng cách ngăn ngừa sự hình thành của acid phytic thông qua việc sử dụng phytase sẽ làm giảm mức độ nhũ hóa hình thành trong ruột từ đó tăng cƣờng sử dụng năng lƣợng có nguồn gốc từ chất béo (Ravindran và cs, (2001) [42]). * Vai trò sinh học của canxi đối với cơ thể gia cầm Phân bố: Khoảng 99 % Ca có trong xƣơng và răng. Trong xƣơng Ca và P có tỷ lệ khá ổn định là 2:1. Ca ở dƣới dạng tinh thể hydroxyapatit: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 7 Ca còn có trong máu (chủ yếu trong huyết tƣơng) với nồng độ 10 mg/dl và ở 3 dạng: ion tự do (66 %), kết hợp protein (35 %) hoặc tạo phức hợp với acid hữu cơ nhƣ citrat hay với acid vô cơ nhƣ photphat (5-7 %). Chức năng: Chức năng chủ yếu nhất của Ca là thành phần cấu trúc của xƣơng. Bộ xƣơng có cấu trúc rất phức tạp, thành phần vật chất khô của bộ xƣơng xấp xỉ nhƣ sau: chất khoáng chứa 460 g/kg, 360 g protein/kg và 180 g mỡ/kg. Tuy nhiên hàm lƣợng này thay đổi tùy theo tuổi và tình trạng dinh dƣỡng. Ca và P là hai thành phần rất phong phú trong xƣơng ở dƣới dạng hydroxy apatit 3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2 là những hợp chất rất cứng không tan trong nƣớc. Bộ xƣơng chứa khoảng 360 g Ca/kg, 170 g P/kg và 10 g Mg/kg. Thành phần hóa học của xƣơng luôn biến động bởi vì một lƣợng lớn Ca và P có thể đƣợc giải phóng vì cơ thể huy động, đặc biệt trong giai đoạn sản xuất trứng mặc dù sự trao đổi Ca và P giữa bộ xƣơng và mô mềm là một quá trình liên tục. Sự huy động Ca đƣợc điều khiển bởi hoạt động của tuyến giáp trạng (parathyroit). Trong khẩu phần thiếu Ca, tuyến giáp bị kích thích và hormon đƣợc sản sinh ra Ca từ xƣơng đƣợc huy động để đáp ứng nhu cầu của cơ thể. Bởi vì Ca và P kết hợp trong xƣơng nên cả P cũng bị huy động và bài tiết ra ngoài. Khi tuyến giáp trạng hoạt động quá mạnh, Ca của xƣơng hoạt động quá mức làm cho xƣơng bị mỏng và tạo nên các lỗ hổng ở mô xƣơng. Tuyến giáp cũng đóng vai trò điều hòa quan trọng trong sự điều hòa số lƣợng Ca hấp thu ở ruột non bởi ảnh hƣởng của sự sản xuất 1,25 dihydroxycholecanxiferol, một dẫn xuất của vitamin D có liên quan đến sự hình thành protein liên kết Ca. Ca có tác dụng hoạt hóa nhiều enzym nhƣ lipaza, succinicdehydrogennaza, adenosintriphosphataza và nhiều enzym proteolytic. Ca điều hòa tính nhạy cảm (dễ bị kích thích) của thần kinh và cơ. Khi nồng độ Ca giảm làm giảm tính nhạy cảm của các sợi thần kinh. Khi nồng độ Ca cao hơn bình thƣờng thì có tác dụng ngƣợc lại và làm cho thần kinh và cơ nhạy cảm quá mức. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 8 Ngoài ra, Ca còn tham gia quá trình đông máu và làm đông vón cazein trong sữa. Ca còn tham gia vào việc điều hòa áp suất thẩm thấu và cân bằng acid-bazơ. Triệu chứng thiếu Ca: Thức ăn thiếu Ca ở động vật non: Ca không đủ để tạo tổ chức xƣơng đƣa đến bệnh còi xƣơng (Rickets - xƣơng cong vẹo, khớp to, què và cứng). Thức ăn thiếu Ca ở động vật trƣởng thành: Ca ở xƣơng bị huy động mà không đƣợc thay thế tạo nên tình trạng gọi là nhão (xốp) xƣơng (Osteomalacia - xƣơng yếu dễ gãy; ở gà đẻ: mỏ và xƣơng trở nên xốp, chân cong, vỏ trứng mỏng và đẻ ít). Các triệu chứng còi và xốp xƣơng không chỉ là dấu hiệu do thiếu Ca mà có thể còn do thiếu P hoặc thiếu vitamin D. Nguồn canxi: Sữa, lá cây bộ đậu chứa nhiều Ca, trong khi đó hạt cốc và cây lấy củ rất nghèo Ca. Trong các sản phẩm động vật: xƣơng, bột cá, thịt, máu… rất giàu Ca. Nếu sử dụng đá Canxi photphát thì phải loại ngay fluorin, nếu không có thể bị ngộ độc. Nếu khẩu phần của gia súc dạ dày đơn chứa nhiều mỡ thì hình thành xà phòng Ca-acid béo làm giảm hấp thu Ca. 1.1.1.3. Quá trình hấp thu và trao đổi canxi, phospho ở gia cầm Xác định tỷ lệ hấp thu một chất khoáng nào đó rất khó vì nó đƣợc bài tiết qua ống tiêu hoá một lƣợng khá lớn. Trong ống dạ dày - ruột chứa một hỗn hợp chất khoáng cả nội sinh lẫn ngoại sinh. Sự bài tiết chất khoáng thậm chí không ổn định và tỷ lệ của những thành phần khoáng riêng rẽ cũng không rõ ràng. Ống dạ dày - ruột tham gia tích cực trong sự trao đổi chất của cơ thể. Có rất nhiều nghiên cứu về sự biến đổi lƣợng chất khoáng trong ống tiêu hoá của động vật, các nghiên cứu cho thấy: Các chất khoáng nói chung và canxi, phospho nói riêng đƣợc hấp thu trên toàn bộ chiều dài của ruột non, diều, dạ dày và ruột già hấp thu không đáng kể. Sự hấp thu này do sự vận chuyển tích cực của các chất lỏng trong cơ thể (hemostasis). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 9 Muối khoáng đƣợc hấp thu dƣới dạng các ion hoà tan trong nƣớc, những ion có hoá trị thấp thì hấp thu lớn hơn các ion có hoá trị cao. Thứ tự về tốc độ hấp thu giữa các muối là Clorua > muối bicacbonat > muối sunphat > muối photphat. Ca thức ăn đƣợc hấp thu chủ yếu qua tá tràng và không tràng bằng cả hai con đƣờng bị động (khuyếch tán) và chủ động (năng lƣợng làm chất mang). Vitamin D protein cũng là chất mang quan trọng trong hấp thu Ca chủ động. Khi tăng hàm lƣợng Ca trong khẩu phần làm giảm tỷ lệ hấp thu Ca. Một vài acid amin (Lysin) kích thích sự hấp thu Ca nhƣng acid phytic và oxalic thì làm giảm hấp thu Ca do hình thành các phức hợp không tan Ca-oxalat và Ca-phytat. Muối canxi đƣợc hấp thu nhờ tạo phức chất hoà tan với acid mật. Sự hấp thu canxi chủ yếu ở ruột non, tuy nhiên sự hấp thu canxi ở tá tràng cao hơn ở ruột non và manh tràng của ruột non. Nguyên tố canxi vận chuyển qua tá tràng rất nhanh, nhƣng lƣu giữ lại ở ruột non lâu hơn. Các nghiên cứu cho thấy rằng khi hấp thu canxi hàm lƣợng muối mật và vitamin D3 tăng lên. Phospho sau khi vào hệ tiêu hoá đƣợc hấp thu chủ yếu ở ruột non. Phospho đƣợc hấp thu dƣới dạng hợp chất vô cơ, với dạng hợp chất hữu cơ thì phospho phải đƣợc tách ra mới có thể hấp thu đƣợc. Tốc độ hấp thu phospho phụ thuộc vào tốc độ phân giải của các hợp chất phospho. Đƣờng hấp thu các chất khoáng nói chung có 2 con đƣờng đó là: đƣờng máu và đƣờng bạch huyết. Đƣờng máu hầu hết các sản phẩm phân giải protein, lipit, glucid, muối khoáng và các vitamin B, C tan trong nƣớc cùng 30% acid béo (những acid có dƣới 12C) đƣợc hấp thu theo đƣờng máu theo tĩnh mạch gan. Sau khi chịu một quá trình tổng hợp, lọc thải, khử độc ở gan, các chất dinh dƣỡng đi ra theo tĩnh mạch trên gan để vào tĩnh mạch chủ rồi về tâm thất phải để đƣợc tim phân phối đi khắp cơ thể. Bên cạnh đó con đƣờng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 hấp thu theo đƣờng mạch huyết có khoảng 70% acid béo (những acid béo mạch dài có trên 12C), toàn bộ những hạt mỡ nhũ tƣơng và các vitamin tan trong dầu mỡ (A,D,E,K) hấp thu qua thành ruột vào các mạch dƣỡng chấp rồi đổ nhập vào bể pecquet, theo ống dẫn bạch huyết ngực đi về tâm nhĩ phải để hoà nhập vào dòng máu chung. 1.1.1.4. Chuyển hoá canxi và phospho ở gia cầm - Sự điều hoà trao đổi canxi, phospho Hai hormone có vai trò chủ yếu trong sự điều hoà trao đổi canxi và phospho là parathyroxin của tuyến cận giáp trạng và thirocalcitonin của tuyến giáp. Bên cạnh đó còn có vitamin D3 cũng đóng vai trò tích cực trong sự trao đổi canxi, phospho. - Cơ chế chuyển hoá: Khi nồng độ canxi huyết giảm, kích thích vào thụ quan hoá học trong thành mạch máu, luồng xung động thần kinh truyền vào vùng dƣới đồi, lệnh truyền ra đi đến tuyến cận giáp kích thích bài tiết parathyroxin, hormone này nhập theo dòng máu đến xƣơng xúc tiến sự bào mòn canxi từ xƣơng đƣa vào máu. Khi nồng độ Ca huyết tăng, cũng theo cơ chế trên, luồng thần kinh đi tới tuyến giáp kích thích bài tiết thyrocalcitonin, hormone này kích thích sự lắng đọng Ca từ máu vào xƣơng. Tuy nhiên tác dụng của parathyroxin mạnh hơn so với thyrocalcitonin nên khuynh hƣớng bào mòn Ca từ xƣơng đƣa vào máu mạnh hơn. Vì thế nồng độ ổn định Ca huyết có giá trị sinh tồn hơn so với Ca xƣơng, thiếu Ca xƣơng chỉ dẫn đến còi xƣơng (ở động vật non) hoặc xốp xƣơng (ở con trƣởng thành) chứ không gây chết. Song nếu thiếu Ca huyết sẽ dẫn đến co giật nguy hiểm. Nhờ có vitamin D xúc tiến sự hấp thụ Ca từ ruột vào máu, nhờ đó giảm bớt sự bào mòn Ca từ xƣơng. Vitamin D3 còn có tác dụng điều hoà tỷ lệ Ca/P huyết và xúc tác cho sự tổng hợp Ca3(PO4)2 để kiến tạo xƣơng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 11 Sự bào mòn Ca từ tuỷ xƣơng đƣa vào máu càng tăng bao nhiêu thì sự bài tiết làm mất P qua đƣờng thận bấy nhiêu và ngƣợc lại, do đó vitamin D 3 có tác dụng gián tiếp tiết kiệm lƣợng P cho cơ thể. Trong khẩu phần đủ Ca mà thiếu vitamin D3 thì con vật mắc chứng còi xƣơng hoặc xốp xƣơng 1.1.1.5. Nguyên nhân ảnh hưởng tới sự hấp thu phospho Nguyên nhân ảnh hƣởng tới sự hấp thu P: Sự hấp thu P không bị ảnh hƣởng bởi các yếu tố khác mà bị ảnh hƣởng chủ yếu bởi nguồn gốc P, tuổi vật nuôi, hàm lƣợng P trong thức ăn. Trong đất thƣờng chứa P rất thấp nên làm hàm lƣợng P trong cây cũng thấp, đặc biệt ở các vùng nhiệt đới và á nhiệt đới. P trong cây thức ăn đã thấp mà P trong hạt ngũ cốc lại ở dạng phospho phytate là chủ yếu, đó là muối của acid phytic, rất khó tiêu, khó hấp thu cho lợn và gia cầm. Trong cám, khô dầu lạc, đỗ tƣơng, hạt cốc phospho phytate thƣờng chiếm 50 % lƣợng P. Đối với gia cầm thì khả năng hấp thu phospho phytate rất thấp, động vật càng non thì khả năng hấp thu càng kém. Ở lợn và gia cầm cũng có enzym phytae của vi sinh vật để phân giải về dạng dễ hấp thu nhƣng không đáng kể. 1.1.2. Enzym phytase và ứng dụng enzym phytase trong chăn nuôi gia cầm 1.1.2.1. Giới thiệu về enzym phytase Phytase là men tiêu hoá giúp giải phóng lƣợng phospho bị giữ trong các phân tử phytate, không những bổ sung lƣợng phospho mà con vật có thể sử dụng, giải phóng các nguyên tố vi lƣợng tạo phức với acid phytic (Zn 2+, Fe2+) giúp tăng cƣờng các enzym tiêu hoá đặc biệt là protein và acid amin. Do đó sử dụng men phytase không chỉ giúp làm giảm giá thành thức ăn, tăng năng suất chăn nuôi, mà phytase còn có tác dụng làm giảm mùi hôi, giúp cải thiện môi trƣờng chăn nuôi. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn