Thức ăn gia cầm được phối trộn từ nhiều loại nguyên liệu khác nhau với thành phần các axit amin khác nhau. Do đó, để tạo ra một khẩu phần có đầy đủ các axit amin với hàm lượng bằng với nhu cầu của gia cầm là rất khó khăn. Trong nhiều năm qua, thức ăn gia cầm được phối trộn dựa trên nền tảng của protein thô và thường có hàm lượng một số axit amin cao hơn so với nhu cầu vật nuôi để đảm bảo khả năng tăng trưởng tối ưu. Tuy nhiên, trong tình hình hiện tại, khi giá các loại nguyên liệu cung cấp protein ngày càng tăng cao, cùng với áp lực giảm sử dụng các nguồn nguyên liệu cung cấp protein có nguồn gốc động vật và áp lực giảm khí thải từ chăn nuôi, một yêu cầu cấp thiết đặt ra là phải sử dụng nguồn protein cho gia súc, gia cầm hiệu quả hơn.

Sử dụng các axit amin tổng hợp là một công cụ hữu hiệu để giảm hàm lượng protein thô trong khẩu phần ăn của gia cầm (Bregendahl et al., 2002, Roberts et al., 2007). Ngày nay, ngày càng nhiều các axit amin tổng hợp được sản xuất với giá thành cạnh tranh do những đổi mới về công nghệ sản xuất. Những năm thập niên 60 của thế kỷ trước chỉ có methionine và lysine được sản xuất, thì đến những năm 1980, threonine và tryptophan đã được giới thiệu và hiện nay valine, histidine, isoleucine và arginine đã được sản xuất(D’Mello, 2003, Karau and Grayson, 2014). Sử dụng axit amin tổng hợp trong phối hợp khẩu phần có thể làm giảm đến 40g/kg protein thô (Dean et al., 2006, Corzo et al., 2005). Tuy nhiên trong khẩu phần protein thấp, mặc dù hầu hết nhu cầu các chất dinh dưỡng đã biết đều được thỏa mãn, song năng suất sinh trưởng của gà vẫn thấp hơn so với khẩu phần có hàm lượng protein thô cao (Bregendahl et al., 2002, Dean et al., 2006).

Các nhà khoa học khuyến cáo rằng, trong khẩu phần với hàm lượng protein thấp, một số axit amin không thiết yếu có thể trở thành yếu tố hạn chế do khẩu phần không cung cấp đủ nguyên liệu để cơ thể tổng hợp những axit amin này. Glycine là một trong những axit amin đó và đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc cải thiện năng suất sinh trưởng cho gia cầm khi ăn khẩu phần protein thấp (Moran and Stilborn, 1996, Pinchasov et al., 1990, Corzo et al., 2004, Namroud et al., 2008). Glycine là axit amin có cấu trúc đơn giản và khối lượng phân tử nhỏ nhất trong các axit amin, tuy vậy glycine có vai trò quan trọng trong sinh trưởng của gia cầm khi chiếm tới 33% trong thành phần axit amin của collagen và 15% trong thành phần protein lông vũ. Trong điều kiện bình thường, cơ thể chỉ có thể tổng hợp được 60% glycine, 40% còn lại phải được cung cấp thông qua thức ăn (Graber and Baker, 1973). Chính vì vậy, trong một số trường hợp như giảm hàm lượng protein thô, glycine có thể trở thành yếu tố hạn chế.Trong cơ thể, có sự chuyển đổi nội bộ giữa các axit amin.Trong cơ thể gia cầm, glycine có thể được chuyển đổi từ serine và threonine (Baker et al., 1968, Wang et al., 2013). Hiện tại glycine tổng hợp chưa sẵn có trong thị trường thức ăn chăn nuôi nên bổ sung serine hoặc threonine có thể làm giảm nhu cầu glycine trong khẩu phần protein thấp và góp phần cải thiện năng suất của gia cầm.

Chất lượng chất độn chuồng không chỉ ảnh hưởng tới sức khỏe và sinh trưởng của gia cầm mà ảnh hưởng đến sức khỏe của người chăn nuôi (Costa et al., 2012; Ritz et al., 2004). Hàm lượng nito thải ra trong phân sẽ ảnh hưởng đến chất lượng chất độn chuồng do liên quan đến nồng độ amoniac. Hơn nữa độ ẩm chât độn chuồng cao sẽ kích hoạt vi sinh vật phân giải axit uric trong phân thành amoniac gây ô nhiễm không khí. Một phương pháp hiệu quả để giảm hàm lượng amoniac là giảm hàm lượng nito thải ra thông qua việc sử dụng có hiệu quả hơn protein trong khẩu phần (Elwinger and Svensson, 1996; Ferguson et al., 1998). Độ bền của da là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sức khỏe của gia cầm và tỷ lệ thân thịt bị cắt bỏ trong chế biến thịt gia cầm. Da dễ bị tổn thương sẽ làm tăng khả năng nhiễm trùng và gây ra hiện tượng oily bird syndrome (OBS) thể hiện bởi những bọc nước, chất nhầy dưới da của gà, điều này sẽ làm tăng tỷ lệ phần thân thịt phải cắt bỏ trong quá trình chế biến. Độ bền của da phụ thuộc vào hàm lượng protein và năng lượng trong khẩu phần ăn (Bartov et al., 1974); Kafri et al., 1985). Do glycine chiếm tỷ lệ lớn trong cấu trúc protein của collagen, có thể đưa ra giả thuyết trong khẩu phần có mức protein thấp, bố sung glycine có thể cải thiện độ bền của da gà nuôi thịt.

Từ những lý do trên, nghiên cứu này được tiến hành nhằm xác định ảnh hưởng của việc bổ sung glycine, serine và threonine trong khẩu phần gà thịt có mức protein thấp đến năng suất sinh trưởng, chất lượng chất độn chuồng và độ bền của da.

Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Thiết kế thí nghiệm

Thí nghiệm được tiến hành tại trường đại học New England, Australia

Tổng số 390 gà trống Ross 308 đã được sử dụng trong thí nghiệm được thiết kế theo kiểu ngẫu nhiên hoàn toàn với 05 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức có 78 gà nuôi trong 06 ô chuồng riêng biệt, mỗi ô chuồng 13 con và được coi như một lần lặp lại (bảng 1) Lô đối chứng (Standard protein- SP) có mức protein thô là 230g và 200g tương ứng với giai đoạn sinh trưởng và vỗ béo. Khẩu phần có mức protein thấp (Low protein – LP) có mức giảm 35g/kg protein thô ở cả 2 giai đoạn. Glycine, serine hoặc threonine sẽ được bổ sung vào khẩu phần protien thấp để đảm bảo hàm lượng glycine hoặc glycine chuyển hóa từ serine và thronine tương đương với lô đối chứng. Tỷ lệ chuyển đổi từ serine và threonine sang glycine được tính toán theo công thức: Glyeq = %Gly + (0.7143 x %Ser + 0.6302 x %Thr).

Trong 7 ngày đầu, gà được nuôi cùng một khẩu phần có hàm lượng dinh dưỡng tương đương với các loại thức ăn trên thị trường. Đến ngày thứ 8, gà được cân khối lượng và phân đều vào các ô.

Bảng 1: Thiết kế thí nghiệm

(SP: standard protein , LP: low protein )

Bảng 2: Khẩu phần thí nghiệm

Bảng 3: Mức bổ sung glycine, serine and threonine trong các khẩu phần thí nghiệm giai đoạn sinh trưởng

Bảng 4: Mức bổ sung glycine, serine and threonine trong các khẩu phần thí nghiệm giai đoạn sinh trưởng

Chỉ tiêu theo dõi

Khối lượng gà và thức ăn ăn vào được cân và ghi lại vào những ngày 1, 7,14,21 và 35 ngày tuổi. Tăng trọng tuyệt đối và tiêu tốn thức ăn được tính toán cho từng giai đoạn sinh trưởng.

Vào 7 ngày tuổi và 35 ngày tuổi, chất độn chuồng được lấy mẫu và phân tích các chỉ tiêu: độ ẩm, hoạt độ nước trong chất độn chuồng và hàm lượng nitơ.

Độ bền của da được xác định bởi máy LRX Materials Testing Machine sản xuất bởi công ty Lloyd Instruments Ltd, Hampshire UK.Da ngực của gà được cắt bằng một dụng cụ có 2 lưỡi dao có khoảng cách cố định là 0,5cm để đảm bảo các miếng da dược cắt như nhau.Sau đó mẫu da được cố định 2 đầu và tiến hành đo độ đàn hồi.Lực làm rách da sẽ được ghi lại để đánh giá độ đàn hồi.

Xử lý số liệu

ANOVA one way được sử dụng để kiểm định sự khách nhau giữa các giá trị trung bình của các nhóm. So sánh cặp T-test được sử dụng để so sánh sự khác nhau giữa các cặp với sự khác nhau có ý nghĩa thống kê khi P < 0.05.

Kết quả và thảo luận

Kết quả về thức ăn ăn vào, năng suất sinh trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn.

Bảng 5: Thức ăn ăn vào và nito ăn vào của gà thí nghiệm

Sự khác biệt trong thu nhận thức ăn chỉ quan sát thấy trong giai đoạn 7-21 ngày tuổi và 7-35 ngày tuổi. Thức ăn ăn vào của gà Ross 308 trong giai đoạn 7-35 ngày tuổi dao động trong khoảng 3247 – 3442 g/con/ngày. Gà ở lô khẩu phần protein thấp có xu hướng ăn nhiều hơn để thỏa mãn nhu cầu dinh dưỡng. Bổ sung glycine, serine vào khẩu phần protein thấp đã làm giảm FI so với lô LP tuy nhiên sự sai khác không có ý nghĩa thống kê. Khẩu phần LP + Thr có mức ăn vào thấp nhất so với các lô còn lại chỉ đạt mức 3247g/con/ngày (P<0.05). Hàm lượng nito ăn vào của lô đối chứng cao hơn so với các lô ăn khẩu phần protein thấp. Tăng trọng tuyệt đối (g/con/ngày) cao nhất được ghi nhận ở lô đối chứng và thấp nhất ở lô bổ sung threonine (P<0.05). Không có sự sai khác về tăng trọng của gà trong giai đoạn vỗ béo 21-35 ngày tuổi. Tính chung cho cả giai đoạn, tăng trọng của gà không có sự sai khác giữa lô SP và lô LP có hoặc không có bố sung glycine hoặc serine. Bổ sung threonine vào khẩu phần proein thấp làm giảm tăng trọng 10,08 % so với lô đối chứng. Mặc dù sự khác biệt về FI và ADG giữa lô SP và LP là không rõ rệt, nhưng tiêu tốn thức ăn của các lô ăn khẩu phần có mức protein thấp cao hơn hẳn so với khẩu phần đối chứng. Điều này có thể lý giải ở lô ăn khẩu phần LP, gà có xu hướng tiêu thụ thức ăn nhiều hơn để đạt tăng trọng tương đương dẫn đến tiêu tốn thức ăn cao hơn so với lô đối chứng. Giảm 35g/kg protein đã làm tăng 7,2% tiêu tốn thức ăn và bổ sung glycine, serine hoặc threonine đã không ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng thức ăn.

Bảng 6: Tăng trọng tuyệt đối và tiêu tốn thức ăn

Kết quả của thí nghiệm tương đương với một số công bố trước đó.Jiang et al. (2005) đã kết luận rằng, ở mức giảm 20g/kg protein đã không ảnh hưởng đến tăng trọng của gà ở 21 ngày tuổi, sự khác biệt chỉ được ghi nhận khi gà ăn khẩu phần có mức giảm trên 40g/kg protein thô. Tượng tự, Namroud et al. (2008) thử nghiệm mức giảm protein cho gà giai đoạn sinh trưởng với các mức 230 to 210, 190 and 170 g/kg. Ảnh hưởng tiêu cực đến sinh trưởng và thức ăn ăn vào chỉ quan sát thấy ở khẩu phần có mức protein 190g và 170g/kg.

Một lý giải khác, do trong thí nghiệm, khẩu phần của gà được phối trộn theo nhu cầu dinh dưỡng mới nhất của gà Ross, 308 năm 2014 nên các thành phần dinh dưỡng trong khẩu phần gần hơn với nhu cầu của gà so với các khuyến cáo trước đây của NRC.(1994). Với việc bố sung 03 axit amin quan trọng cho gà là Val, Ile và Arg trong khẩu phần có mức protein thấp đã phần nào cải thiện chất lượng thức ăn trong lô ăn khẩu phần protein thấp. Bổ sung glycine với kỳ vọng sẽ nâng cao năng suất cho lô ăn khẩu phần protein thấp, tuy nhiên trong thí nghiệm này, FI và ADG của lô SP và LP là không khác biệt, chính vì vậy bổ sung glycine đã không mang lại hiệu quả ở lô ăn LP. Hơn nữa ở một số nghiên cứu khác, mức glycine được bổ sung vào khẩu phần LP cao hơn (24.4g/kg of glycine + serine (Dean et al., 2006); 20.8g/kg of glycine + serine (Ospina-Rojas et al., 2013)) trong khi nghiên cứu hiện tại sử dụng mức 14,99g/kg cho giai đoạn sinh trưởng và 13,41 g/kg glycine cho giai đoạn vỗ béo,  nên có thể không thấy rõ hơn sự ảnh hưởng tích cực của glycine trong khẩu phần LP.

Mặc dù không có sự sai khác có ý nghĩa thống kê, nhưng những chỉ số về thức ăn ăn vào và hiệu quả sử dụng thức ăn của lô LP thấp hơn so với SP và bổ sung glycine có sự cải thiện nhất định về những chỉ tiêu này.

Giá thành thức ăn và chi phí thức ăn/kg tăng trọng được trình bày trong bảng 7. Do giá thành cao của các axit amin ở thời điểm hiện tại, giá thức ăn của các nghiệm thức LP cao hơn so với lô đối chứng. Tính chung cho cả giai đoạn 7-35 ngày tuổi, chi phí thức ăn/ kg tăng khối lượng cao nhất ở lô LP bổ sung threonine do năng suất sinh trưởng thấp và lô đối chứng SP có chi phí thấp nhất. Giảm 35g/kg protein thô với sự bổ sung các axit amin thiết yếu và không thiết yếu đã làm tăng chi phí thức ăn/kg tăng trọng lên 12,5%.

Bảng 7:Giá thành thức ăn và chi phí thức ăn/kg tăng trọng.

Chất lượng chất độn chuồng và độ bền của da

Kết quả về các chỉ tiêu về chất lượng chất độn chuồng và độ bền của da được trình bày trong bảng 8. Độ ẩm chất độn chuồng và hoạt độ của nước vào ngày 34 của thí nghiệm cao nhất ghi nhận ở lô đối chứng (SP) theo đó là lô LP, LP + glycine, LP + serine và cuối cùng là lô LP + threonine. Sự khác biệt có ý nghĩa thống kê chỉ quan sát thấy ở lô LP + threonine so với đối chứng. Tăng thức ăn ăn vào ở lô khẩu phần protein thấp có thể làm tăng thu nhận nước và dẫn đến tăng hàm lượng nước bài tiết là một lý do dẫn đến không có sự sai khác rõ rệt về độ ẩm cũng như hoạt độn nước trong chất độn chuồng giữa lô LP và SP. Hoạt độ của nước ở các lô thí nghiệm khá cao dao động trong khoảng 80-90% mặc dù độ ẩm chỉ đạt từ 13,3 đến 21,1%. Hoạt độ nước phụ thuộc khá lớn vào thành phần các loại nguyên liệu trong khẩu phần. Vi dụ khẩu phần chứa nhiều nguyên liệu có hàm lượng NSP (non-starch polysaccharide) cao sẽ làm tăng độ nhớt chất thải và giảm hoạt độ của nước (Labuza and Altunakar, 2007). Trong thí nghiệm này, các loại nguyên liệu ở các khẩu phần là như nhau, chỉ khác ở mức protein thô nên có thể sự sai khác về hoạt độ nước chưa rõ rệt. Sự sai khác chỉ thấy ở lô LP + threonine có thể do lượng thức ăn thu nhận ở lô này thấp hơn hẳn dẫn đến sự tiêu thụ cũng như bài tiết nước giảm theo.

Hàm lượng Nito trong chất độn chuồng giảm rõ rệt (18,2%) khi gà được ăn khẩu phần có mức protein thấp. Bổ sung glycine, serine hoặc threonine đã không làm ảnh hưởng đến hàm lượng nito trong chất độn chuồng (P>0.05). Kết quả này tương đồng với nhiều công bố trước đây, Ferguson et al. (1998) đã kết luận rằng, giảm 20g/kg protein làm giảm 16,5% nito trong chất độn chuồng. Kêt quả tương tự cũng được công bố bởi Namroud et al. (2010) và Hernández et al.(2012). Có thể kết luận rằng, sử dụng khẩu phần protein thấp với sự bổ sung axit amin là phương pháp hiệu quả trong giảm thiểu phát thải nito trong chăn nuôi gà thịt.

Bảng 8: Chất lượng chất độn chuồng và độ bền của da

(kgF: 1 kgF tương đương với 9.80665 N)

Lực để làm đứt da ngực của gà thịt với độ rộng 0,5cm dao động trong khoảng 4 kgF. Không có sự sai khác được ghi nhận giữa các lô thí nghiệm mặc dù lô có bổ sung glycine có kết quả cao nhất (4,52kgF). Bartov et al. (1974) and Kafri et al. (1985) đã báo cáo rằng, khi gà ăn khẩu phần có mức protein thấp và mức năng lượng cao sẽ có da yếu, dễ bị tổn thương hơn do sự tăng tích lũy mỡ trong da. Trong thí nghiệm hiện tại, không quan sát thấy sự sai khác có ý nghĩa thống kê về độ bền da có thể do khẩu phần chỉ thay đổi mức protein và vẫn giữ nguyên mức năng lượng trao đổi. Xu hướng có thể thấy khi bổ sung glycine (thành phần chính trong protein của colagen) đã cho thấy giá trị cao hơn ở độ bền của da, sự sai khác không có ý nghĩa có thể do số lần lặp lại chưa nhiều.

Kết luận và đề nghị

Sử dụng khẩu phần protein thấp có hay không có sự bổ sung của glycine, serine đã không làm ảnh hưởng đến thức ăn ăn vào và tăng trọng của gà thịt nhưng ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu quả chuyển hóa thức ăn. Bổ sung Threonine không có tác dụng cải thiện năng suất trong khẩu phần proteitn thấp.

Khẩu phần protein thấp với sự bổ sung các axit amin thiết yếu đã làm tăng 12,5% chi phí thức ăn/kg tăng trọng.

Khẩu phần protein thấp làm giảm hiệu quả hàm lượng nito thải ra trong chất độn chuồng,

Độ bền da của gà không có sự sai khác giữa các nghiệm thức, tuy nhiên giá trị cao nhất quan sát thấy ở khẩu phần protein thấp với sự bổ sung glycine.

Tác giả: Ninh Thị Huyền^1, Matthew Hilliar^2, Robert A Swick ²

1: Bộ môn dinh dưỡng và Thức ăn Chăn nuôi,

Viện Chăn nuôi, 2: Trường đại học New England, Australia

(Bài đăng trong kỷ yếu hội thảo

“Dinh dưỡng và công nghệ thức ăn gia cầm: Thách thức và triển vọng”

ngày 23 tháng 8 năm 2019).

Nguồn tin: Học viện Nông nghiệp Việt Nam