Kẽm đang được sử dụng theo nhiều cách khác nhau trong thức ăn chăn nuôi heo – không chỉ là một thành phần dinh dưỡng cần thiết mà còn được sử dụng như một tác nhân để ngăn chặn tiêu chảy. Bài báo này chỉ ra sáu phương thức hoạt động khác nhau của kẽm đối với heo.

Khoáng vi lượng là các dưỡng chất thiết yếu để thực hiện các chức năng trao đổi chất khác nhau như tăng trưởng, phát triển, sinh sản và miễn dịch. Thậm chí sự thiếu hụt vừa phải cũng có thể ảnh hưởng xấu đến năng suất của động vật.

Kẽm là một nguyên tố vi lượng liên quan đến các chức năng sinh học khác nhau. Nó là một nguyên tố đa chức năng rất quan trọng đối với sức khỏe, sức sản xuất và sinh sản ở heo. Kẽm cần thiết cho sự tổng hợp và hoạt động trao đổi chất của gần 300 enzyme, cần thiết cho việc phân bào, tổng hợp DNA và protein. Bên cạnh đó, kẽm không được dự trữ trong cơ thể và do đó cần được cung cấp liên tục thông qua khẩu phần, đặc biệt ở heo mà khẩu phần chủ yếu bao gồm ngũ cốc có chứa lượng phytase cao. Chất này liên kết với kẽm và hình thành chelate khoáng không tan khó hấp thụ được trong ruột.

Việc bổ sung kẽm ở dạng oxit kẽm liều cao trong khẩu phần heo con giúp giảm tỷ lệ tiêu chảy sau cai sữa. Ảnh: Ronald Hissink

Sự có mặt của một lượng lớn các nguyên tố vô cơ khác như sắt, đồng và canxi cũng ngăn chặn sự hấp thu kẽm trong ruột. Các nghiên cứu gần đây cho thấy kẽm có thể sử dụng ở liều dược lý để giảm stress cai sữa. Cai sữa ở heo con là giai đoạn chuyển đổi từ bú sữa mẹ và phụ thuộc vào heo nái sang khẩu phần khác về mặt vật lý cũng như hóa học cũng như cách cho ăn và stress từ môi trường, gây ra những thay đổi sâu sắc trong đường tiêu hóa của heo con.

Ngày nay việc bổ sung kẽm ở liều dược lý (2,000-3,000 ppm) dưới dạng oxit kẽm trong khẩu phần heo con giúp giảm tỷ lệ tiêu chảy sau cai sữa, tăng trọng hàng ngày và cũng làm tăng khả năng chống chịu bệnh tật.

Kẽm trong hệ thống sinh học

Kẽm là thành phần cấu trúc của một số lượng lớn các protein, bao gồm enzyme của các đường dẫn truyền tín hiệu tế bào, và các yếu tố phiên mã. Kẽm có thể điều chỉnh nhận dạng tín hiệu tế bào, tín hiệu chuyển hóa thứ cấp, các hoạt tính của protein kinase và protein phosphatase. Ngoài canxi, photpho và magie, kẽm cũng rất quan trọng đối với sự hình thành xương vì nghiên cứu cho thấy thiếu kẽm làm giảm kích thước và độ dẻo dai của xương đùi. Kẽm cần thiết cho sự gia tăng và phân bào, đặc biệt là đối với điều hòa tổng hợp DNA và sự nguyên phân. Kẽm đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì sự ổn định bộ gen, biểu hiện di truyền, điều hòa chu trình chết tế bào. Kẽm là một phần không thể thiếu của protein OGG1 phục hồi guanine oxi hóa của DNA. Sự rối loạn của nó dẫn đến các đột biến điểm và làm suy giảm quy định trong biểu hiện gen.

6 phương thức hoạt động có thể được nhận biết ở heo.

1. Kẽm và đường tiêu hóa

Kẽm có liên quan đến việc duy trì hoặc chức năng đường tiêu hóa từ vị giác của lưỡi đến chức năng của nhung mao và crypt trong ruột. Ví dụ ở đường ruột, kẽm giúp duy trì sự ổn định của vi khuẩn đường ruột, để hỗ trợ sự đa dạng Coliform trong heo con cai sữa và làm giảm tính nhạy của heo đối với khuẩn E. coli. Nghiên cứu sâu hơn cũng cho biết việc bổ sung kẽm dạng oxit liều cao đóng vai trò như một chất kháng khuẩn và cải thiện chức năng đường tiêu hóa do làm tăng độ dày niêm mạc, chiều dài nhung mao và chiều rộng của ruột non.

2. Hoạt tính kẽm và enzyme

Enzyme đồng/kẽm superoxide dismutase (Cu/Zn SOD) có vai trò thiết yếu trong chức năng thông thường của cơ thể. Trong mô của động vật có vú, các loại oxy phản ứng như gốc tự do superoxide, các gốc hydroxyl và hydrogen peroxide được tạo ra liên tục trong quá trình trao đổi hiếu khí. Sự sản sinh quá mức các oxy phản ứng có thể gây ra những thay đổi bất lợi. Do đó các gốc tự do này nên được tạo thành từ cơ thể. Trong số các enzym giải độc các gốc tự do, Cu/Zn SOD là một trong những enzyme quan trọng nhất, đóng vai trò xúc tác trong phản ứng loại bỏ các gốc tự do.

3. Kẽm và hoạt động của hormon trao đổi chất

Tuyến giáp bình thường phụ thuộc vào sự hiện diện của nhiều nguyên tố vi lượng cho cả quá trình tổng hợp và chuyển hóa các hormon tuyến giáp. Vai trò của kẽm trong chuyển hóa của tuyến giáp đã được khảo sát trên động vật nhưng có những kết quả mâu thuẫn. Những phát hiện gần đây vào năm 2014 cho thấy nồng độ tri-iodothyronine và thyroxin cao và thấp tương ứng với việc được bổ sung  và không được bổ sung (thiếu) kẽm.

4. Kẽm và tăng trưởng

Kẽm thúc đẩy sinh trưởng ở động vật thông qua việc kích hoạt các hệ thống enzyme cần thiết cho sự phân chia và tăng sinh tế bào.

5. Kẽm và sinh sản ở heo

Ở những con đực, kẽm đóng một vai trò quan trọng trong quá trình hình thành tinh trùng. Các báo cáo đã chỉ ra rằng ở động vật thiếu kẽm, tế bào Leydig bị chậm phát triển và phản ứng với hormon luteinising (LH) cũng như sự tiết steroid của tinh hoàn suy giảm.

Ở heo nái, việc kẽm kiểm soát hành vi động dục, chu kỳ động dục và tuổi thành thục được mô tả rõ ràng. Tuy nhiên, kẽm cũng đóng vai trò quan trọng trong các vấn đề sinh sản ở động vật – tuổi thành thục muộn và tỷ lệ thụ thai thấp, không thụ thai được và giảm kích cỡ lứa đẻ. Kẽm có vai trò đáng kể trong việc phục hồi và duy trì niêm mạc tử cung khi sắp sinh và sớm động dục trở lại sau khi sinh. Các động vật thiếu kẽm cho thấy có nồng độ hormon nang trứng (FSH) và LH thấp hơn.

6. Kẽm và hệ miễn dịch

Kẽm đóng một vai trò rất quan trọng trong việc kiểm soát hệ thống miễn dịch, và động vật thiếu kẽm nhạy cảm với nhiều mầm bệnh khác nhau. Kẽm ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh của hệ miễn dịch, từ hàng rào bảo vệ của da đến sự quy định gen trong tế bào lympho. Kẽm là yếu tố quan trọng cho sự phát triển bình thường và chức năng của các tế bào miễn dịch trung gian không đặc hiệu như bạch cầu trung tính và các tế bào killer tự nhiên (một dạng của lymphocyte). Thiếu hụt kẽm cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của miễn dịch thu được bằng cách cản trở sự tăng trưởng và các chức năng nhất định của các tế bào lympho T như kích hoạt sản sinh cytokine Th1 và tế bào lympho B.

Biên dịch: Acare VN Team (theo Pigprogress)

Nguồn: Acare Vietnam