[Chăn nuôi Việt Nam] – Tốc độ tăng trưởng trong giai đoạn trước cai sữa đóng vai trò quan trọng trong sự sống còn và phát triển của heo con sau cai sữa. Heo con theo mẹ thường không đạt được tốc độ tăng trưởng tối ưu do thiếu sữa từ mẹ. Khi được tiếp cận với sản phẩm thay thế sữa, chúng có thể tăng cân nhanh hơn.

Tuy nhiên, việc sử dụng các sản phẩm này có thể làm tăng chi phí lên quá cao đối với các trang trại nuôi heo thương mại. Một lý do heo con không phát triển tốt có thể là do thiếu hụt các axit amin thiết yếu hoặc năng lượng. Tăng trưởng của heo con bắt đầu vào khoảng ngày thứ 8 sau khi sinh. Mức arginine trong máu của chúng giảm đáng kể vào ngày thứ 14, điều này liên quan đến lượng arginine thấp trong sữa mẹ và sự suy giảm của một enzyme quan trọng cần thiết để tổng hợp arginine. Mặc dù, heo con có thể thích nghi với tình trạng thiếu arginine, nhưng điều này không giúp cải thiện sự phát triển của chúng.

Nghiên cứu cho thấy, thiếu arginine là yếu tố chính hạn chế khả năng phát triển tối đa của heo con bú sữa. N-Carbamylglutamate (NCG) có thể thúc đẩy sự tổng hợp arginine ở heo con. Nghiên cứu này giả định rằng sự tăng trưởng kém ở heo con có thể liên quan đến tình trạng thiếu hụt arginine và việc bổ sung NCG có thể cải thiện mức arginine, từ đó tăng cường sự phát triển cơ và tốc độ tăng trưởng tổng thể. Mục tiêu của nghiên cứu là kiểm tra giả thuyết này trên heo con theo mẹ.

Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Hai thí nghiệm được thực hiện để nghiên cứu ảnh hưởng của việc bổ sung NCG qua đường miệng đến tốc độ tăng trưởng ở heo con. Thí nghiệm đầu đánh giá ở heo con bị bỏ đói. Nghiên cứu tuân thủ các hướng dẫn của “Hội đồng nghiên cứu Hoa Kỳ về chăm sóc động vật” đã được Đại học Texas A&M và Cao đẳng Y khoa Baylor chấp thuận. Tổng cộng, 32 con heo con (lai giữa giống heo nái Yorkshire × Landrace và giống heo đực Duroc × Hampshire) được sử dụng. Mỗi heo nái được giới hạn ở 10 heo con, 2 heo con có cùng cân nặng, giới tính được phân đều vào các nghiệm thức. Heo con được bổ sung 0 (Đối chứng) hoặc 50mg NCG (NCG) mỗi kg trọng lượng cơ thể, bơm mỗi 12 giờ trong vòng một tuần bằng bơm tiêm 5mL. Heo nái được tự do tiếp cận với nước và thức ăn có mức dinh dưỡng được chỉ định. Sau 4 ngày, ống thông tĩnh mạch cảnh được cấy vào heo con để lấy mẫu máu và mô phục vụ thí nghiệm.

Trong thí nghiệm đầu, sau một tuần bơm nước hoặc NCG, heo con trong nhóm đối chứng và NCG được đặt trong hệ thống dây treo và không được bú trong 12 giờ trước khi được uống nước hoặc NCG vào các thời điểm quy định. Mẫu máu được lấy sau mỗi 30 phút và sau 1 giờ, phenylalanine được tiêm để đánh giá quá trình tổng hợp protein ở mô. Sau 90 phút, heo con được an tử để thu thập mẫu mô.

Trong thí nghiệm thứ hai, heo con được tách khỏi mẹ và cho bú sữa heo nái pha với nước hoặc NCG (tùy theo nhóm) trong hệ thống dây treo. Các mẫu máu cũng được thu thập tương tự, phenylalanine được tiêm để đo tốc độ tổng hợp protein. Heo con được an tử trước khi thu thập và đo trọng lượng các mẫu mô để phân tích tốc độ tổng hợp protein.

Quá trình tổng hợp protein in vivo được đo bằng cách tiêm phenylalanine và lấy mẫu máu theo các khoảng thời gian cụ thể. Tỷ lệ tổng hợp phân đoạn (FSR) và tuyệt đối (ASR) của protein cơ được tính toán dựa trên dữ liệu thu thập được.

Phân tích axit amin và các thành phần khác trong huyết tương được thực hiện bằng các phương pháp chuẩn. Phân tích thống kê được thực hiện theo mô hình tuyến tính chung của SAS để kiểm tra các tác động chính và tương tác giữa tình trạng trước khi cho ăn (nhịn đói vs được cho ăn) và nghiệm thức (Đối chứng vs NCG). Sự khác biệt có ý nghĩa thống kê được xác định khi giá trị p < 0,05.

Kết quả nghiên cứu

Sau 7 ngày bơm nước hoặc NCG, heo con được bổ sung NCG có trọng lượng cơ thể cao hơn và tăng 28% so với nhóm đối chứng (Bảng 1). Heo được cho ăn sau khi tách mẹ có trọng lượng cơ thể cuối cùng và tăng trọng lớn hơn so với heo bị bỏ đói.

Bảng 1. Tốc độ tăng trưởng và tỷ lệ tổng hợp protein của heo con trong tình
trạng bị bỏ đói hoặc được cho ăn trước khi bổ sung NCG

Bổ sung NCG làm tăng tỷ lệ tổng hợp protein ở một số cơ nhưng không ở gan (Hình 1). Đường huyết của heo bị thiếu thức ăn thấp hơn, trong khi nồng độ urê và amoniac giảm khi bổ sung NCG. Nồng độ insulin tăng ở heo con được cho ăn đầy đủ. NCG làm tăng nồng độ citrulline và ornithine, nhưng không làm tăng nồng độ các axit amin thiết yếu (Bảng 2).

Hình 1. Glucose huyết tương (A), urê (B), amoniac (C), insulin (D), arginine (E) và somatotropin (F) ở lợn con sau 7 ngày bổ sung NCG hoặc nước, mỗi ngày hai lần. Các kết quả là giá trị trung bình và SEM gộp; n = 7–9 cho mỗi nhóm

Bảng 2. Nồng độ các axit amin trong huyết tương của heo con bị bỏ đói
và được cho ăn sau 90 phút uống NCG

Thảo luận

Nghiên cứu này làm rõ cơ chế NCG thúc đẩy tốc độ tăng trưởng ở heo con theo mẹ. Các nghiên cứu trước đây chỉ ra rằng, NCG làm tăng tốc độ tăng trưởng và cải thiện tổng hợp protein trong cơ xương, với mức arginine và somatotropin trong huyết tương cao hơn. Kết quả này cho thấy, việc tăng cường tổng hợp arginine nội sinh có thể cung cấp axit amin cần thiết cho sự phát triển và tổng hợp protein cơ tối ưu ở heo con bú mẹ. Ngoài ra, sự cải thiện tăng trưởng có thể liên quan đến việc tăng mức somatotropin, vì arginine thúc đẩy sự giải phóng somatotropin.

Arginine rất quan trọng trong dinh dưỡng và quá trình trao đổi chất, đóng nhiều vai trò như là khối xây dựng cho protein và tiền chất của creatine, polyamines và nitric oxide. Arginine cũng hỗ trợ giải độc amoniac thông qua chu trình urê. Nghiên cứu cho thấy, bổ sung NCG làm tăng nồng độ arginine huyết tương, đồng thời giảm mức amoniac, đặc biệt ở heo con thiếu thức ăn. Heo con trong nhóm đối chứng cho thấy, mức arginine và amoniac tương tự như trong các nghiên cứu trước. Điều này chỉ ra rằng, arginine có thể là axit amin chính hạn chế sự tăng trưởng tối đa ở heo con bú mẹ. Những thay đổi trong nồng độ urê huyết tương cũng cho thấy sự tổng hợp protein bị ảnh hưởng bởi sự cân bằng axit amin.

Nồng độ arginine trong huyết tương giảm đáng kể ở heo con bú mẹ khi chúng được 7 ngày tuổi. Cung cấp sữa thay thế có nồng độ arginine cao hơn sữa heo nái giúp heo con tăng trưởng nhanh hơn, nhưng phương pháp này có thể tốn kém trong sản xuất thịt heo thương mại và đòi hỏi công sức nhiều hơn từ phía người nuôi. Mặc dù, việc bổ sung arginine hoặc citrulline có thể làm tăng mức arginine huyết tương, điều này có thể làm giảm các axit amin thiết yếu khác (lysine và tryptophan) do hệ thống vận chuyển chung trong ruột.

NCG là một lựa chọn thay thế khả thi, vì nó làm tăng hiệu quả trong việc nâng cao nồng độ arginine. NCG đã được sử dụng để điều trị tình
trạng tăng amoniac máu. Việc bổ sung NCG cho heo con làm tăng đáng kể nồng độ arginine huyết tương và tăng trọng mà không làm thay đổi thành phần cơ thể. Nghiên cứu cho thấy, arginine không chỉ thúc đẩy tổng hợp protein cơ mà còn làm giảm sự phân hủy protein cơ ở heo con. Tuy nhiên, việc tăng cân có thể liên quan đến sự tích tụ mỡ, mặc dù các nghiên cứu trước đây không tìm thấy sự khác biệt về hàm lượng chất béo giữa nhóm heo con bổ sung NCG và nhóm đối chứng.

Các nghiên cứu trước đây cho thấy, việc cung cấp thức ăn thúc đẩy quá trình tổng hợp protein ở heo và phản ứng này giảm dần khi heo trưởng thành. Nghiên cứu xác nhận rằng, tổng hợp protein cao hơn ở cơ xương và ruột của heo con được cho ăn so với heo bị bỏ đói, nhưng không có tác dụng đối với tổng hợp protein ở gan. Arginine làm tăng khả năng tiết insulin và hormone tăng trưởng. Mặc dù nồng độ insulin trong huyết tương không bị ảnh hưởng bởi NCG trong nghiên cứu này, nhưng nồng độ somatotropin và arginine đều tăng ở nhóm heo được
bổ sung NCG, dẫn đến tăng trưởng và tổng hợp protein cơ cao hơn ở heo thịt. Sự gia tăng somatotropin có thể bắt nguồn từ việc arginine ức
chế somatostatin.

Kết luận

Bổ sung NCG cho heo con bú mẹ giúp thúc đẩy tốc độ tăng trưởng và trọng lượng cơ thể, có thể nhờ vào việc tăng nồng độ arginine huyết tương, một yếu tố thiết yếu cho sự phát triển. Nồng độ somatotropin cao hơn cũng có thể đóng vai trò hỗ trợ trong sự tăng trưởng này. Việc
tăng tổng hợp protein trong cơ xương có thể là yếu tố quan trọng thúc đẩy tăng trưởng ở heo con được bổ sung NCG.

TS. Trần Bảo Hưng (Dịch và biên soạn)