Trong ngành công nghiệp thức ăn chăn nuôi (TĂCN), “chất xơ” đóng vai trò như một thành phần trong khẩu phần thức ăn của vật nuôi (thú dạ dày đơn), nó giúp ổn định quá trình tiêu hóa và đặc biệt là duy trì sức khỏe đường ruột, do đó tầm quan trọng của chất xơ là không thể bàn cãi. Tuy nhiên, trong nhiều thập kỉ qua chất xơ lại không được chú ý nhiều trong xây dựng công thức thức ăn. Cần phải có nhiều nhận thức hơn về tầm quan trọng của chúng trong khẩu phần thức ăn.

Ngày nay “Chất xơ thô” theo phân tích thức ăn của Weender không còn phù hợp cho các loài dạ dày đơn nữa, xu hướng là hướng tới việc sử dụng những chất xơ tan sau nghiên cứu của van Soest (van Soest et al. 1991).

Phân loại chất xơ

“Chất xơ” là một thuật ngữ nói chung cho các Carbohydrate thực vật với các đặc tính khác nhau. Do đó, cũng có những tác động khác nhau trong đường tiêu hóa. Tuy nhiên, trong phân loại chất xơ, thường có sự nhầm lẫn giữa các loại chất xơ nên rất khó so sánh các kết quả khi thử nghiệm cho ăn.

Ngoài ra, việc sử dụng các nhóm polysaccharidephi tinh bột (NSP) hoặc “chất xơ khẩu phần” bị hạn chế. Nếu các thành phần chất xơ “tan”  và “không tan” được phân hủy hơn nữa thì một sự thật bị bỏ qua là những tác động sinh lý mong muốn ở vật nuôi đều dựa trên “khả năng lên men” ở ruột già. Hình 1 cho thấy sự lên men của các thành phần chất xơ khác nhau, trong đó xơ tan và xơ không tan chồng lên nhau có liên quan đến khả năng lên men.

Sự phân biệt giữa khái niệm xơ “hòa tan” và xơ “lên men”là đặc biệt quan trọng vì NSP hòa tan là nguyên nhân của việc tăng độ nhớt trong đường ruột và có tác động tiêu cực đến năng suất (Choct và Annison 1992). Khi NSP hòa tan cũng được lên men một phần trong ruột non, chúng có thể kích thích hệ vi khuẩn không mong muốn và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe đường ruột (Choct et al. 1996).

Trong nhiều trường hợp, hai thuật ngữ “xơ tan” và “xơ lên men” được cho là như nhau – rõ ràng đây là một quan niệm sai lầm. Sai lầm nằm ở chỗ thực tế là tất cả “xơ tan” đều “lên men”, nhưng không phải xơ “không tan” nào cũng đều “không lên men”, điều này có nghĩa là, cũng có những chất xơ “lên men” đồng thời “không tan”.

Sự tương tác của các thành phần xơ không lên men, xơ lên men, xơ hòa tan và không hòa tan trong nguyên liệu thức ăn và khẩu phần khiến rất khó đưa ra các khuyến cáo chung về “chất xơ” trong khẩu phần.

Những nguyên liệu thức ăn có chứa chất xơ

Các nguyên liệu TĂCN khác nhau có thể được phân loại về hàm lượng các chất xơ tan, không tan và lên men theo thành phần của chúng (Bảng 1).

Hàm lượng: +++ rất cao ++ cao + thấp – không có

Bảng 1: Phân loại nguyên liệu thức ăn ứng với các thành phần xơ tan, không tan và lên men

Trong khẩu phần thức ăn nhiều nguyên liệu được sử dụng như một nguồn chất xơ, ví dụ như: bã củ cải đường, rỉ đường củ cải, cám mì hoặc vỏ đậu tương. Chúng bị hạn chế sử dụng, đặc biệt là khi chúng không đạt về số lượng và chất lượng. Hiện nay, việc sử dụng cám mì hoặc vỏ đậu tương có thể bị hạn chế do thường chứa độc tố nấm mốc Mycotoxin. Trong những năm gần đây, việc sử dụng các sản phẩm Lignocellulose làm từ xơ gỗ đang được quan tâm và phát triển. Loại xơ này hoàn toàn không chứa độc tố nấm mốc, được khử trùng bằng nhiệt, và ngay cả khi sử dụng lượng nhỏ trong khẩu phần cũng có thể giúp tăng hàm lượng chất xơ trong khẩu phần.

Các sản phẩm Lignocellulose trong thức ăn

Các Lignocellulose có thể được chia thành các sản phẩm thế hệ 1 &2. Các Lignocellulose thế hệ 1 bao gồm 100% xơ không lên men và do đó có tác dụng “vật lý” lên đường ruột. Các micronization (kích thước phân tử trung bình 50-120 µm), đảm bảo một số lượng lớn các phân tử chất trơ trong đó cung cấp một diện tích bề mặt lớn. Lignocellulose lấp đầy dạ dày và kéo dài thời gian tác động của các axit và enzyme dạ dày. Nó làm tăng tốc độ thời gian lưu chuyển trong ruột già, nhờ đó ngăn chặn tác nhân gây bệnh, và duy trì nhu động ruột sinh lý. Ở đây, các sản phẩm phân giải bởi vi sinh vật của xơ lên men từ các nguyên liệu thức ăn sẽ tiếp tục được chuyển đến ruột già, nơi quá trình lên men sâu hơn giúp tăng cường sản xuất các axit béo bay hơi mạch ngắn. Kết quả là các axit butyric giúp nước được tái hấp thu tốt hơn ở đại tràng, giúp giảm tiêu chảy hiệu quả.

Các Lignocellulose thế hệ thứ 2 (OPTICELL®) là sự kết hợp của xơ lên men và xơ không lên men (gọi là Lignocellulose cân bằng). Như một sự tiếp bước của Lignocellulose thế hệ 1, Lignocellulose thế hệ thứ 2 cho thấy nó có tác dụng sinh lý như một prebiotic nhờ hàm lượng chất xơ lên men. Các thành phần chất xơ lên men là một môi trường dinh dưỡng lý tưởng cho Lactobacilli. Kết quả là axit lactic được chuyển thành axit butyric, đó là cơ chất hiệu quả nhất cho các biểu mô ruột. Các axit butyric, ngoài việc cung cấp năng lượng, còn đóng vai trò quan trọng trong sự tăng sinh tế bào, kháng viêm, điều hòa nước và hệ miễn dịch (Anton Giovanni et al 2007; Guilloteau 2010).

Jenkins et al. (2015) đã cho thấy rằng sự gia tăng nồng độ butyrate giúp ngăn chặn mầm bệnh. Trong thử nghiệm tăng lượng chất xơ không tan (INSP) trong thức ăn cho lợn con cai sữa ở dạng Lignocellulose thế hệ 2 đã cho thấy tăng trưởng được cải thiện và tác động tích cực lên các thông số về sức khỏe đường ruột. Ngoài ra, người ta thấy rằng lignocellulose cân bằng giúp làm giảm tỷ lệ E. coli và đồng thời cải thiện sự tăng trưởng của Christensenellaceae có liên quan đến các nhóm Firmicutes sản sinh axit butyric.

Các tác động của Lignocellulose cân bằng trở nên rõ ràng hơn khi nhìn vào tác động của chúng lên môi trường. Xơ lên men làm giảm sự phân giải protein của vi sinh vật trong ruột và do đó sự hình thành amoniac và các amin có thể gây tổn hại cho niêm mạc ruột (Awati et al 2006;. Jeaurondet al, 2008). Ngoài ra, xơ lên men còn làm tăng lượng nitơ dư thừa vào khối lượng vi khuẩn bằng cách gia tăng lượng vi khuẩn trong ruột già. Do đó, bài tiết N thông qua nước tiểu (urê) được chuyển vào phân (nitơ hữu cơ). Ngoài việc tiết kiệm năng lượng cho vật nuôi, điều này còn làm giảm lượng amoniac trong phân (Cảnh et al 1998; Jha và Berrocoso 2016).

Các Lignocellulose cũng có thể điều hòa chất dinh dưỡng liên quan đến các vấn đề về môi trường, đặc biệt là nitơ và phốt pho. Điều này đặc biệt đáng chú ý trong khẩu phần cho lợn nái mang thai (ăn tự do) khi thay thế một lượng lớn cám mì bằng Lignocellulose thế hệ 2 (Bảng 2).

Bảng 2: Thành phần của cám gạo và Lignocellulose và lượng dinh dưỡng trong thức ăn của heo nái mang thai

lượng dinh dưỡng trong thức ăn của heo nái mang thai*

Ở 2.5 kg đảm bảo lượng ăn vào = 500 g cám mì/ngày; #ở 2.5 kg đảm bảo lượng ăn vào = 88 g Lignocellulose thế hệ 2/ngày.

Bảng 2: Cho thấy khi thay thế 20% cám gạo bằng Lignocellulose trong khẩu phần của heo nái mang thai có thể giúp làm giảm lượng thức ăn cung cấp N và P với một hàm lượng xơ thô cao hơn nhiều.

Kết luận

Tác dụng của chất xơ lên năng suất và sức khỏe vật nuôi được quyết định rất nhiều bởi các đặc tính của chúng, do đó có thể phân biệt rõ ràng các “nguồn chất xơ”. Chọn nguồn chất xơ hợp lý được xem làtiêu chuẩn cho nguồn cung cấp chất xơ và sự an toàn của sản phẩm khi vấn đề “không chứa mycotoxin” đang là vấn đề quan trọng được quan tâm hiện nay. Các Lignocellulose thế hệ 1 và 2 có thể là một lựa chọn thú vị liên quan đến các khía cạnh này.

C.POTTHAST, R&D DIRECTION AGROMED

Agromed Austria GmbH 

Bad Haller Str. 23, 4550 Kremsmunster [email protected], www.agromed.at

Nhà phân phối tại Việt Nam Công ty TNHH MTV Nutrispices

Số 23b, Đường 3, Khu phố 2, Phường Bình An, Quận 2, TP Hồ Chí Minh

Tel: +84 8 3740 2949; Fax: +84 8 3740 2668

Web: www.nutrispices.com; Email: [email protected]