Bối cảnh

 

Thuốc kháng sinh đã được sử dụng trong ngành chăn nuôi hơn 50 năm để cải thiện tốc độ tăng trưởng và ngăn ngừa các bệnh truyền nhiễm. Tuy nhiên, việc lạm dụng kháng sinh đã gây ra nhiều vấn đề bao gồm sự xuất hiện của vi khuẩn kháng kháng sinh và khả năng tạo ra dư lượng thuốc trong các sản phẩm thịt (Diez, 2007). Do đó, xu hướng toàn cầu đã xuất hiện hướng tới việc hạn chế sử dụng kháng sinh trong khẩu phần ăn của nuôi. Đáp lại, nhiều nghiên cứu đã được tập trung vào việc phát triển các giải pháp thay thế kháng sinh để duy trì năng suất và sức khỏe của vật nuôi.

 

Tannin (tanin hay axit Tannic) là một hợp chất hóa học phenolic có thể tan trong nước, khối lượng phân tử khoảng 500-3.000. Ngoài phản ứng phenol thông thường, tannin còn có tính năng đặc biệt là khả năng kết tủa Alkaloid, Gelatin và các Protein khác.

 

Tannin được phân thành 2 loại:

 

– Hydrolysable tannin (Gallotannin và Ellagitannin). Đó là những polyester của gallic a xít và các dẫn xuất a xít phenolic khác với đường mà thông thường là đường Glucose. Chúng rất dễ bị phân giải bởi a xít.

 

– Condensed tannin (flavolans) là polymer (phân tử lượng từ 1000 đến lớn hơn 20000) của catechins, chính là flavinoid phenols. Liên kết giữa các monomers ổn định tương đối trong các điều kiện, trong khi đó liên kết ester trong Hydrolyzable tannin bị bẻ gãy.

 

Tannin tồn tại phổ biến trong cây cà phê, trà, ca cao, cam thảo, gừng tây, cây hồng, dâu tây, cây óc chó, đậu phộng, cây dẻ, hồ đào rừng, cây macca, cây họ đậu, nho và nhiều loại cây khác. Chỉ có một số ít hàm lượng tannin được chiết xuất từ thực vật và ứng dụng trong thương mại. Hiện nay tannin được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm và bổ sung vào thức ăn chăn nuôi.

 

Tác dụng kháng vi rút, vi khuẩn và nấm của tannin

 

Khả năng kháng vi rút của tannin:

 

Tannin từ xưa đã được ví như một chất kháng vi rút tự nhiên bởi cơ chế bám dính và ức chế quá trình nhân lên của vi rút. Cơ chế kháng vi rút của tannin:

 

– Tác dụng của tannin kháng vi rút nhờ cơ chế bám dính tốt lên vi rút, ngăn cản vi rút bám vào tế bào vật chủ và ức chế quá trình nhân lên của vi rút.

 

– Tannin liên kết với các glycoprotein trên bề mặt vi rút làm cho chúng không thể liên kết với các thụ thể trên tế bào vật chủ, ngăn không cho vi rút bám lên bề mặt vật chủ.

 

Tannin ức chế enzyme protease của vi rút – ngăn không cho vi rút nhân lên. Ngoài ra, tannin còn ức chế sự gắn các protein vào tế bào cần thiết cho các quá trình chuyển hóa.

 

Tác dụng kháng khuẩn của tannin

 

Tannin kháng khuẩn nhờ cơ chế ức chế vi khuẩn bám dính và ức chế quá trình phát triển của vi khuẩn.

 

Tannin ức chế vi khuẩn bám vào bề mặt. Vi khuẩn không bám vào bề mặt tế bào lâu dần sẽ dẫn đến chết tế bào vi khuẩn. Hơn nữa, tannin hạn chế sự hấp thu đường và acid amin nên ức chế sự phát triển của vi khuẩn.

 

Tannin ức chế quá trình phân giải H₂O₂. Quá nhiều H₂O₂ sẽ chuyển đổi thành các dạng oxy phản ứng cao (ROS) như gốc hydroxyl (OH−) và các acid halogen hóa hypochlorous (HOCl−), hypobromous (HOBr−) và hypoiodous (HOI−). Các chất này sẽ oxy hóa tế bào, gây chết vi khuẩn.

 

Tannin làm giảm hoạt động của enzyme catalase – enzyme chống các tác nhân oxy hóa của vi khuẩn.

 

Tác dụng của tannin chống nấm

 

Tannin chống nấm nhờ khả năng ức chế quá trình trao đổi chất của nấm, phá hủy màng tế bào vi nấm khiến chúng không phát triển được.

 

Tannin có khả năng tạo phức chất chelate mạnh mẽ với các ion kim loại và do đó ức chế sự phát triển và trao đổi chất của nấm candida bằng cách loại bỏ các ion kim loại thiết yếu trên bề mặt màng tế bào vi nấm.

 

Tannin liên kết với màng ergosterol tạo thành các lỗ trên màng tế bào nấm, gây ly giải tế bào, làm thoát các chất cần thiết ra ngoại bào khiến cho vi nấm bị tiêu diệt khi màng tế bào vi nấm bị phá hủy. 

 

Tác dụng của tannin đối với gia súc nhai lại

 

Chống hội chứng chướng hơi dạ cỏ

 

Các loại protein dễ hòa tan từ cây trồng được giải phóng trong dạ cỏ và tạo nên các bọt khí, ngăn cản sự ợ hơi của gia súc và tạo nên hội chứng chướng hơi dạ cỏ (McLeod, 1974). Bằng cách tạo tạo phức chất giữa tannin và protein hòa tan, do đặc tính của tannin có khả năng liên kết (Bind protein) với protein và vì vậy hạn chế được hội chứng chướng hơi dạ cỏ ở gia súc nhai lại (Waghorn, 1990).

 

Bảo vệ protein khỏi bị phân giải ở dạ cỏ, tăng khả năng sản xuất

 

 Khi tannin có trong thức ăn và được nhai bởi gia súc thì sẽ tạo thành phức chất condensed tannin – Protein. Phức chất này khá bền vững trong môi trường pH từ 5-7 nhưng dễ bị bẽ gãy trong môi trường dạ múi khế (pH thấp). Nhờ tạo thành liên kết này mà protein thức ăn không bị phân giải trong dạ cỏ và được tiêu hóa ở phần sau của đường tiêu hóa gia súc (Escaped protein) và như vậy tăng được lượng amino a xít cho gia súc nhai lại. Với hàm lượng thấp tannin (2,2% so với VCK) đã làm tăng số lượng các a xít amin thiết yếu được hấp thu từ ruột non của cừu mà không làm ảnh hưởng đến lượng ăn vào và tỷ lệ tiêu hóa chất xơ (Waghorn et al., 1987). Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng sự bảo vệ của tannin cho protein trong dạ cỏ đã làm tăng lượng a xít amin thiết yếu và tăng tốc độ sinh trưởng và Ni tơ tích lũy ở cừu (Waghorn, 1990). Cừu được nuôi thức ăn có chứa tannin thì có nồng độ amonia dạ cỏ thấp hơn, tỷ lệ tiêu hóa Ni tơ thấp hơn nhưng có lượng Ni tơ không phải aminia đến ruột non cao hơn cừu được nuôi khẩu phần tương tự không có tannin (Waghorn, 1990). Sự có mặt của tannin ở mức 1,5% trong khẩu phần của cừu đã làm tăng khối lượng hàng ngày lên 26,1% so với khẩu phần không có tannin (Burke et al, 2014). Bên cạnh đó, sự gia tăng sản lượng sữa khi bổ sung tannin cũng được ghi nhận. Anantasook et al (2014) cho thấy năng suất sữa của bò được cho ăn 88 g tannin/ kg VCK tăng 10%. Dey et al (2014), bò sữa được cho ăn 1,5% tannin trên mỗi kg VCK đã có thể tăng năng suất sữa lên 24,7% so với bò không có tannin trong khẩu phần.

 

Như vậy hàm lượng tannin thấp trong khẩu phần của gia súc được xem như là yếu tố bảo vệ protein (Protein protector) trong dạ cỏ của gia súc nhai lại và đã làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn.

 

Giảm động vật nguyên sinh trong dạ cỏ và phát thải mêtan

 

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng tannin là hợp chất của thực vật có tác dụng ức chế hoạt động của các nhóm vi khuẩn sinh khí mêtan, ức chế hoạt động của protozoa và do đó có tác dụng giảm thiểu sự phát thải khí mêtan từ gia súc nhai lại (Huang et al., 2011; Mao et al., 2010, Puchala et al., 2012). Tác giả Jayanegara et al. (2012) đã phân tích một cách có hệ thống 15 thí nghiệm in vitro và 15 thí nghiệm in vivo đánh giá ảnh hưởng của các mức Tannin (chủ yếu ở mức 0 – 2,3%), các nguồn và các cách bổ sung tannin khác nhau vào khẩu phần đến lượng phát thải khí mêtan từ gia súc nhai lại và chỉ ra rằng mức bổ sung tannin luôn tỷ lệ nghịch với cường độ phát thải khí mêtan. Có hai cơ chế về hoạt động của tanin: tanin ảnh hưởng trực tiếp đến hình tạo mêtan và ảnh hưởng gián tiếp đến giảm tạo ra hydro do tỷ lệ phân giải thức ăn ở dạ cỏ thấp hơn (Tavendale et al., 2005). Theo Johnson and Ward (1996) thì tỷ lệ năng lượng thô mất đi do thải mêtan của bò sữa và bò thịt vỗ béo từ 10 – 12%. Như vậy, việc giảm phát thải khí mêtan ngoài bảo vệ môi trường thì còn có tác dụng tránh thất thoát năng lượng thất thoát trong quá trình phát thải khí mêtan.

 

Ảnh hưởng của tannin đến protozoa và ký sinh trùng

 

Trong những quan sát ban đầu, nhiều tác giả thấy rằng có sự liên quan giữa sức đề kháng của gia súc với nội ký sinh trùng có sự tham gia của tannin trong khẩu phần (Wang et al., 1996; Niezen et al., 1993). Niezen et al. (1993) báo cáo rằng có sự giảm đáng kể trứng giun tròn trong phân khi gia súc được ăn thức ăn có chứa tannin. Tuy vậy, các thử nghiệm cho thấy ảnh hưởng âm tính của tannin đến giun tròn. Makkar (1995) chỉ ra rằng tannin có ảnh hưởng đến protozoa tổng số trong hệ thống lên men dạ cỏ. Wanapat et al. (2001) trong thí nghiệm sử dụng lá sắn khô có chứa hàm lượng tannin thích hợp để nuôi trâu và bò kết luận rằng sự có mặt của tannin đã làm giảm lượng trứng giun tròn trong phân.

 

Sử dụng tannin trong chế phẩm Silvafeed làm tăng hiệu quả chăn nuôi bò thịt và bò sữa

 

Silvafeed – sản phẩm Tannin tự nhiên từ Italy

 

Silvafeed là sản phẩm được chiết xuất từ cây hạt dẻ với thành phần chủ yếu là tannin thủy phân (Tannin ≥ 75%), dạng bột màu nâu đỏ, dễ tan trong nước, ethanol, acetone, glycerin v.v… Có mùi thơm, vị chát nhẹ, 100% thuần tự nhiên, an toàn hữu hiệu.

 

Các thử nghiệm của sản phẩm Silvafeed trên bò thịt, bò sữa

 

Các thử nghiệm cho thấy bổ Silvafeed vào khẩu phần làm tăng năng suất bò thịt và bò sữa. Kết quả thử nghiệm của Cabral et al. (2018) tại trang trại bò sữa Santa Fe, Argentina, cho thấy bổ sung Silvafeed mức 20g/con/ngày trong 4 tuần thì năng suất sữa trung bình tăng 3,4% và chất lượng sữa không bị ảnh hưởng.

 

Bảng 1: Ảnh hưởng của bổ sung Silvafeed đến năng suất sữa (n = 3000)

Chỉ tiêu	Bổ sung Silvafeed			Đối chứng		P -value
	Ban đầu	Kết thúc	Ban đầu		Kết thúc
Năng suất sữa (kg/con/ngày)	32,73	33,89	33,99		32,81	<0,0001
Tỷ lệ mỡ sữa (%)	4,01	3,99	4,02		4,02	ns
Tỷ lệ protein (%)	3,18	3,28	3,33		3,41	ns
Tỷ lệ lactose (%)	5,21	5,03	5,17		5,02	0,016
Chất rắn không béo (%)	9,16	9,10	9,32		9,22	ns
Tổng số chất rắn (%)	13,17	13,09	13,34		13,23	ns

(Kết quả nghiên cứu tại trại bò Santa Fe, Argentina năm 2018)

 

Bảng 2: Tổng hợp kết quả nghiên cứu sử dụng Silvafeed cho bò thịt

STT	Tạp chí	Số bò thí nghiệm	Lô đối chứng	Bổ sung Silvafeed	FCR đối chứng	FCR bổ sung Silvafeed
1	2010 J.Anim. Sci vol.88 E-Supple 2:711, W384	60	1.326	1.523	5.904	5.421
2	2011a J.Anim. Sci vol.89 E-Supple 1:615, W294	40	1.365	1.527	6.207	5.862
3	2011b J.Anim. Sci vol.89 E-Supple 1:616, W296	20	1.345	1.452	6.889	6.55
4	2011bx J.Anim. Sci vol.89 E-Supple 1:617, W296	60	1.345	1.5	6.889	6.273
5	2012a J.Anim. Sci vol.90 E-Supple 3:559-560, W284	30	1.58	1.767	6.74	6
6	2012 J.Anim. Sci vol.90 E-Supple 3:372-373, T343	80	1.972	2.153	5.849	5.642
7	2012 INTA	218	1.217	1.35	5.71	5.29
8	2013a J. Anim. Sci Vol. 90 e-suppl 2:8, T11	80	1.648	1.799	7.307	6.638
9	2013b J. Anim. Sci Vol. 90 e-suppl 2:8, T11	80	1.675	1.87	6.506	6.454
10	2013 J. Anim. Sci Vol. 90 e-suppl 2:7, T7	607	1.397	1.424	4.613	4.718
11	2013 J. Anim. Sci Vol. 90 e-suppl 2:7, T10	850	1.359	1.473	5.803	5.594
12	2013 J. Anim. Sci Vol. 90 e-suppl 2:7, T8,	40	0.912	0.993	6.762	6.419
13	2013a J. Anim. Sci Vol. 91 e-suppl 2:7, T16	96	1.37	1.42	8.182	7.817
14	2013b J. Anim. Sci Vol. 91 e-suppl 2:7, T16	96	1.37	1.48	8.182	7.77
15	2013c J. Anim. Sci Vol. 91 e-suppl 2:8, T16	96	1.53	1.65	6.539	6.485
16	2011, Sci agrarias, vol.32, n.3 p.1179	27	1.26	1.22	7.36	7.16
17	2015, Anim Sci. Journal,Sep 10. doi: 10.1111/asj.12486.	35	1.12	1.139	6.37	5.68
18	2015 J. Anim. Sci Vol. 93 suppl s3, p.123, M327	80	1.346	1.533	6.32	5.755
19	2016, J. App Anm Research, no prelo	96	1.53	1.65	6.54	6.48

 

Kết quả của gần 20 nghiên cứu được đăng tải trên các tạp chí cho thấy khi bổ sung Silvafeed vào khẩu phần đều làm tăng khả năng sinh trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn của bò thịt.

 

Bảng 3: Kết quả đánh giá ảnh hưởng của bổ sung tannin đến tỷ lệ tiêu chảy của bê tập ăn tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển chăn nuôi Gia súc lớn

Chỉ tiêu	Đối chứng	Bổ sung Silvafeed
Số bê thí nghiệm (con)	45	45
Số bê bị tiêu chảy (con)	12	3
Tỷ lệ tiêu chảy (%)	26,67	6,67
P – value	0,01

 

Kết quả đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung Silvafeed với mức 2g/kg vật chất khô cho thấy tỷ lệ bê tập ăn bị tiêu chảy giảm đáng kể so với bê không được bổ sung tannin. Sự sai khác này có ý nghĩa thống kê (P < 0,05).

 

Kế hoạch thử nghiệm về các hiệu quả khác của Tannin (Silvafeed) trên chăn nuôi bò sữa/ bò thịt

 

Thí nghiệm bổ sung Silvafeed vào thức ăn cho bê sau cai sữa và bò thịt tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển chăn nuôi Gia súc lớn. Tại huyện Đức Trọng, tỉnh Lâm Đồng; Phối hợp Công ty TNHH VINA chi nhánh Đồng Nai tiến hành bổ sung chế phẩm Silvafeed cho bò sữa; Tiến hành thử nghiệm bổ sung Silvafeed trong thân bắp ủ chua và thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh cho lên men (FTMR – Fermented Total Mixed Ration) để đánh giá hiệu quả của Silvafeed trong việc giảm tổn thất đạm trong quá trình ủ chua.

 

Kết luận

 

Việc bổ sung tannin làm giảm nguyên sinh động vật trong dạ cỏ từ đó giảm phát thải khí CH₄. Bổ sung tannin vào khẩu phần làm tăng lượng protein thoát qua từ dạ cỏ làm tăng khả năng sinh trưởng và sản lượng sữa của của động vật nhai lại.

 

Nguyễn Đức Điện[1], Lê Văn Khoa[2]