[Tạp chí Chăn nuôi Việt Nam] – Theo Hội đồng chất béo và protein gia cầm (PPFC), một nhóm chuyên gia chăn nuôi gia cầm trực thuộc Hiệp hội Xuất khẩu trứng và thịt gia cầm Mỹ đánh giá: bột lông vũ đang được coi là một nguồn protein tự nhiên chất lượng cao và có thể sử dụng trong khẩu phần ăn của tất cả các loại vật nuôi, không riêng gia súc hay gia cầm. Chúng có khả năng thay thế một lượng tương đối lớn các nguồn protein khác trong khẩu phần ăn của gia súc, gia cầm và thủy sản vì đây là nguồn sulfur rất giàu axit amin.

Thực trạng và nguyên nhân chưa sử dụng nhiều bột lông vũ trong thức ăn chăn nuôi

Trước đây chăn nuôi gia cầm của chúng ta chủ yếu là quy mô nhỏ tiêu thụ ngay tại địa phương hoặc các tỉnh lân cận nhưng hiện nay đã có nhiều thay đổi, chăn nuôi quy mô lớn và tập chung. Nhiều công ty cũng đã tập chung vào các dây truyền giết mổ  với công suất lớn. Theo tổng cục thống kê năm1/4/ 2018 tổng số gia cầm của việt nam 300.458.200 con, đạt sản lượng 600.916,400 tấn/năm, lông thông thường chiếm từ 1- 2% trọng lượng cơ thể do vậy sản lượng lông gia cầm có thể chiếm 12.018,328 tấn/năm chưa kể các sản phẩm phụ khác như ruột, phân. Nếu không được xử lý, sự tồn đọng của các phụ phẩm động vật chưa qua chế biến sẽ cản trở các ngành công nghiệp thịt và đặt ra một mối nguy hiểm tiềm ẩn nghiêm trọng cho động vật và sức khỏe con người.

Cùng với đà tăng của thế giới, sản lượng thịt gia cầm nước ta tăng nhanh trong những năm qua mặc dù đang phải đối mặt sự cạnh tranh với thịt gà nhập khẩu. Bột lông vũ là một sản phẩm phụ của ngành chăn nuôi gia cầm và được người chăn nuôi sử dụng làm nguyên liệu thức ăn từ rất lâu đời. Tuy nhiên, hàm lượng protein của bột lông vũ lại được đánh giá gần như “hoàn hảo” trong khả năng thay thế bột cá ở nhiều khẩu phần ăn khác nhau. Ngoài ra, chất béo trong bột lông vũ chứa nhiều axit béo có thể đáp ứng được nhu cầu năng lượng thiết yếu của các loại thức ăn gia cầm.

Theo PPFC, bột lông vũ còn nhiều công dụng tốt mà ngành chăn nuôi vẫn chưa khám phá và biết cách tận dụng. Nhóm này từng đưa ra phân tích về giá trị của protein bột lông vũ trong chăn nuôi và cả đối với gia súc nhai lại, ở bò cao gấp 2 lần khô dầu đậu tương và khẳng định, bột lông vũ cũng là nguồn dưỡng chất thích hợp trong chăn nuôi bò sữa. Những nghiên cứu này đã thay đổi vị trí của bột lông vũ trên thị trường thức ăn chăn nuôi và đưa bột lông vũ trở thành nguồn thức ăn có giá trị siêu dinh dưỡng

Như đã biết, chi phí thức ăn thường chiếm tới 70% trong chi phí chăn nuôi, do vậy tìm nguồn nguyên liệu thay thế với giá thành rẻ hơn, đặc biệt nguồn thức ăn cung protein là rất quan trọng. Trong những thập niên trở lại đây nghiên cứu, ứng dụng nguồn nguyên liệu cung protein thay thế tập trung chủ yếu vào việc tận dụng các phụ phẩm từ ngành giết mổ như bột xương thịt, bột gia cầm, bột huyết và bột lông vũ (BLV) thủy phân. So với các loại phụ phẩm động vật khác, bột lông vũ phân có giá tương đối rẻtuy hàm lượng lysine và tryptophan không cao nhưng giàu protein và có nhiều axit amin chứa lưu huỳnh, đặc biệt là cystine. Bên cạnh lợi ích về mặt kinh tế, sử dụng BLV trong thức ăn chăn nuôi còn giải quyết vấn đề về mặt môi trường khi ngành chăn nuôi gia cầm phát triển ngày một tăng. Tại Việt Nam, việc giết mổ gia cầm đang dần tập trung ở quy mô lớn và cũng đã xuất hiện một số nhà máy thu gom và chế biến, cung cấp BLV như nguồn nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi.

Do vậy, tiềm năng sử dụng BLV làm nguồn thức ăn cung protein trong chăn nuôi ở Việt Nam là rất lớn. Tuy nhiên, tỷ lệ sử dụng BLV trong thức ăn của gia súc, gia cầm cần phải được đánh giá để sử dụng hiệu quả nguồn phụ phẩm này. Chính vì thế, nghiên cứu sử dụng BLV trong thức ăn chăn nuôi ở các mảng thức ăn gia súc, gia cầm và loài nhai lại ở Việt Nam là hết sức cần thiết.

Hiện nay phụ phẩm sau giết mổ được sử dụng để sản xuất bột lông vũ qua quá trình sử lý vật lý và hóa học. Bột lông vũ có thành phần protein đạt 80 -85,5%. Tuy nhiên qua trình sản xuất bột lông vũ chỉ tạo ra sản phẩm có chất lượng dinh dưỡng thấp, chưa phá hủy dc chất kelatin ở lông nên giảm khả năng tiêu hóa protein. Sử dụng enzyme từ vi khuẩn có nhiều ưu điểmgiá thành thấp thân thiện với môi trường enzyme thủy phân

Lông vũ và sự keratin hóa

Hình 1. Lông vũ và cấu trúc hình học α (A) và β (B) keratin

Lông vũ bao bọc cơ thể gia cầm, được keratin hóa từ biểu mô. Keratin là các protein dạng sợi, cóhai nhóm là α – keratinvà β – keratin. Các sợi keratin ở cả hai dạng α và β xoắn song song với nhau để đảm bảo độ bền ổn định của sợi. Lông vũ gia cầm có cấu trúc β – keratin (Hình 1). Keratin được tạo thành từ các axit amin, chủ yếu là glycine và alanine, keratin không hòa tan trong nước. Cấu tạo bền vững của keratin là do cầu nối disulfite (S-S), làm cho keratin khó tiêu hóa và bền vững với các tác nhân hóa học và men phân giải protein như trypsin, pepsin và papain. Khi loại bỏ được nối disulfite này, lông vũ trở nên hữu dụng như nguồn protein giá rẻ và được ứng dụng trong thức ăn gia súc, chăn nuôi thủy sản và phân bón hữu cơ (Hermannvà Dominique, 2009). Lông vũ chưa thủy phân hầu như không tan trong nước và có tỷ lệ tiêu hóa rất thấp khoảng 5% (Chandler, 2007); sau thủy phân tỷ lệ tiêu hóa protein khoảng 68 – 91% (Moritz và Latshaw, 2001).

Quy trình sản xuất bột lông vũ thủy phân

Lông gà hay lông gia cầm nói chung sẽ không thể được sử dụng như là một nguồn protein nếu không qua quá trình thủy phân để phá hủy các cầu nối disulfite – thành phần tạo ra cấu trúc đặc trưng duy nhất ở sợi lông vũ.

Có nhiều cách chuyển hoá các vật liệu dạng sừng thành các loại keratin thuỷ phân có thể thu protein. Phương pháp được sử dụng nhiều nhất là thuỷ nhiệt, nhiệt hoá học và tách sinh học. Quá trình tách sinh học là quá trình sử dụng các vi sinh vật tiêu sừng (keratolytic microorganism) hoặc sử dụng các enzyme được sản sinh ra từ các sinh vật đó. Vi khuẩn sinh enzyme keratinase chủ yếu có nguồn gốc từ các vi khuẩn như Bacillus, Chryseobacterium và Pseudomonas, trong đó chủng Bacillus licheniformis đã được thí nghiệm nhiều và cho kết quả tốt. Sử dụng vi khuẩn và enzyme để thủy phân lông gia cầm có ưu điểm thân thiện với môi trường, sản phẩm thu được là keratin thuỷ phân có chất lượng cao, dễ tiêu hoá và có tính sinh khả dụng cao, giữ lại được tối đa các axit amin quan trọng. Tuy nhiên, chi phí cho quá trình xử lý sinh học quá cao do thời gian hoạt động của vi khuẩn dài và do giá thành của enzyme cũng rất đắt.

Phần lớn các quy trình thuỷ phân keratin công nghiệp sử dụng phương pháp thuỷ nhiệt. Phương pháp chế biến hiện đại nấu lông vũ dưới áp suất cao và dùng hơi nước trực tiếp thủy phân phần lớn protein, phá hủy các cầu nối disulfite. Bột lông vũ sau thủy phân là một sản phẩm cho tính ngon miệng cao và dễ tiêu hóa đối với tất cả các loại gia súc, gia cầm. Một đặc điểm rất riêng của bột lông vũ là bột này có nhiều axit amin chứa lưu huỳnh. Bột lông vũ thủy phân phải có ít nhất 70% protein được tiêu hóa khi phân tích khả năng tiêu hóa bằng men pepsin.

Lông gia cầm được thu gom từ chợ hoặc các lò giết mổ, sau đó được đưa vào quá trình chế biến phân tích thành phần axit amin trong lông chế biến so với lông thô (chưa qua chế biến), các axit amin của lông sau thủy phân tương đối ổn định, chỉ có cystine bị mất mát đáng kể sau khi xử lý bằng hơi nước và áp lực. Lông thô chứa khoảng 8,8% chất đạm là thành phần cystine, quá trình chế biến lông vũ đã giảm hàm lượng cystine còn khoảng 3,6%, trong khi các axit amin khác rất ít bị ảnh hưởng.

Tùy vào nguồn nguyên liệu và quy trình sản xuất, bột lông vũ thủy phân có màu vàng đến nâu thẫm. Giai đoạn thủy phân là khâu quan trọng quyết định chất lượng bột lông vũ thủy phân. Nhiệt độ lò, áp suất và thời gian là các yếu tố có thể gây ảnh hưởng. Lông vũ phải được xử lý bằng áp suất cao để phá vỡ các cầu nối bền vững trong cấu trúc keratin. Sử dụng kiềm để xúc tác trong quá trình thủy phân có thể ảnh hưởng đến chất lượng axit amin. Nhiệt độ sử dụng thường từ 115 đến 145^oC hoặc cao hơn. Quá trình sau đó là BLV được ép loại nước rồi được sấy khô bằng hơi nước ở 150^oC trong khoảng 90 – 120 phút sau đó được nghiền nhỏ, qua sàng để loại bỏ tạp chất rồi đóng bao lưu trữ. Tuy nhiên, tùy vào nguyên liệu mỗi vùng và quy trình riêng của mỗi nhà máy mà thành phần dinh dưỡng có thể dao động khác nhau theo mức công bố của nhà sản xuất.

Thành phần và giá trị dinh dưỡng của bột lông vũ thủy phân sử dụng trong chăn nuôi

Giá trị thức ăn của BLV không chỉ nằm ở hàm lượng protein cao, mà còn nằm ở mức năng lượng của nó. Đối với các nhà dinh dưỡng, mối quan hệ giữa năng lượng và chất dinh dưỡng là rất quan trọng, nếu mức năng lượng của BLV không được đánh giá đúng thì việc đưa vào chế độ ăn uống sẽ dẫn đến tỷ lệ năng lượng/protein lớn hơn và có thể góp phần tích tụ chất béo dư thừa trong cơ thể. Năng lượng của nguyên liệu nói chung và BLV nói riêng phụ thuộc vào thành phần hóa học của chúng, đặc biệt hàm lượng chất béo

Bột lông vũ có thể sử dụng hiệu quả trong chăn nuôi  nếu có xem xét đến cân bằng các axit amin. Khi không tính đến yếu tố này, các nghiên cứu cho thấy sử dụng BLV ở tỷ lệ cao thường gây ảnh hưởng xấu đến năng suất vật nuôi. Với cách thay thế này, mặc dù có sự cân bằng về thành phần protein (trung bình giữa bắp và BLV), nhưng các thành phần dưỡng chất khác chẳng hạn như axit amin sẽ không cân đối, như tổng số lysine của bắp và BLV cộng lại không bằng hàm lượng lysine có trong BLV cho nên tỷ lệ thay thế ở mức càng cao (4,5%) thì sự mất cân đối về axit amin càng nhiều và dẫn tới ảnh hưởng đến hiệu quả chăn nuôi.

Mặc dù bột lông vũ đã được sản xuất và sử dụng trong thức ăn chăn nuôi như nguồn cung protein giá rẻ từ nguồn phế phẩm của các lò mổ gia cầm, giúp giảm thiêu ô nhiễm môi trường từ nhiều năm, nhưng các nghiên cứu còn chưa nhiều và chỉ mới dừng lại ở bước đầu. Việc nghiên cứu để tìm ra tỷ lệ sử dụng thích hợp cho từng loại vật nuôi là rất cần thiết khi sử dụng nguồn nguyên liệu này. Do vậy không chỉ cần quan tâm tới hàm lượng protein mà cần cả các yếu tố khác như độ béo, mức năng lượng, sự cân bằng các axit amin trong nguyên liệu bột lông vũ để đảm bảo các chỉ tiêu chăn nuôi như tốc độ, chất lượng của tăng trưởng có như vậy mới đảm bảo được hiệu quả kinh tế của việc chăn nuôi.

Trần Thị Nhung

Chi cục Chăn nuôi & Thú y tỉnh Bình Dương