Hiểu biết về lợi ích của các axit amin đã có nhiều thay đổi trong thời gian vừa qua vì ngành công nghệ sinh hóa tiếp tục phát triển trong chăn nuôi động vật và dinh dưỡng cho con người. Ở đây, người ta đã đánh giá các chức năng sinh lý của methionine và tính hiệu quả của nó khi sử dụng các nguồn methionine khác nhau.

Trước đây, người ta đã đánh giá được chức năng của các axit amin chính là giúp cấu trúc nên protein. Tuy nhiên, do nhiều lĩnh vực trong ngành công nghệ sinh học đã phát triển chẳng hạn như nuôi cấy tế bào, người ta đã phát hiện ra các chức năng sinh lý của axit amin và điều này cần được cân nhắc trong việc xây dựng công thức thức ăn để tối đa hóa sự phát triển của động vật.

Vì lượng methionine có hạn trong nguồn protein thực vật trong khi đó gia cầm có nhu cầu methionine cao để phát triển lông vũ và tổng hợp protein, methionine luôn được xem là amino axit thiết yếu đầu tiên đối với gia cầm. Ảnh: Jan Willem Schoulten

Sử dụng methionine trong khẩu phần gia cầm

Vì lượng methionine là giới hạn trong nguồn protein thực vật trong khi đó gia cầm có nhu cầu methionine cao để phát triển lông vũ và tổng hợp protein, methionine luôn được xem là amino axit thiết yếu đầu tiên đối với gia cầm. Methionine có nhiều chức năng sinh lý ví dụ nó là nguồn cung cấp methyl quan trọng cho các nhóm methyl (CH4) cần thiết cho sự trao đổi chất trong cơ thể. Methionine cũng có khả năng làm giảm stress oxy hoá trong cơ thể bằng cách tăng các hợp chất chống oxy hoá như glutathione.

Các chất sản phẩm methionine dùng cho gia cầm và các loài khác như là L-methionine, DL-methionine hoặc MHA-FA có gốc hydroxyl tương tự methionine. Tất cả các thực vật và động vật chỉ có thể sử dụng methionine đồng phân L và chỉ methionine loại L có trong protein. Đồng phân D của methionine và dạng khác cũng có thể được sử dụng, nhưng nó phải được chuyển đổi thành dạng L thông qua phản ứng enzyme trong cơ thể (Hình 1). Tuy nhiên, câu hỏi đặt ra là liệu nhóm amino axit bị phân tách có thể trở về dạng khung hóa học methionine với hiệu suất 100% hay không. Ngoài ra, 2 phản ứng enzyme trong quá trình chuyển đổi đồng phân cần có năng lượng. Vì vậy, khi DL methionine hoặc dạng khác được sử dụng thay cho L-methionine, tính sinh khả dụng tương đối (RBA) tự nhiên giảm do phải tiêu thụ thêm năng lượng không cần thiết cho việc chuyển đổi enzyme.

Hình 1 – Quá trình chuyển đổi từ D-methionine sang L-methionine.

Sự chuyển đổi D-methionine sang L-methionine

Các enzyme DAAO (D-Amino acid oxidase) cần thiết cho việc chuyển đổi D-methionine có rất nhiều trong gan và thận của gà con. Tuy nhiên, theo D Aniello (1993), lượng enzyme trong cơ thể gà con thấp hơn. Khi con vật phát triển, hoạt động của enzyme tăng lên, nhưng phải mất một thời gian đáng kể để kích hoạt đủ lượng trong cơ thể, như minh họa trong hình 2.

Người ta biết rằng hiệu quả tăng trưởng của gà thịt trong tuần đầu tiên có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả tổng thể. Trọng lượng lúc mới nở của gà con chỉ là 40g và chúng phải tăng trọng lượng lên 4,5 lần (180g) sau 1 tuần để duy trì thể trọng tiêu chuẩn vào ngày xuất chuồng đã được định trước. Nếu trọng lượng gà trong tuần đầu thấp hơn 10g thì trọng lượng xuất chuồng có thể giảm xuống 60-70g vào thời điểm bán thịt ở 35 ngày tuổi. Vì vậy, việc sử dụng D-methionine nên được cân nhắc để tối đa hóa sự tăng trưởng trong giai đoạn khởi động do D-methionine không được sử dụng hoàn toàn ở gà con.

Hình 2 – Sự thay đổi hoạt động của D- Amino acid oxidase trong động vật (D`Aniello, 1993).

Ảnh hưởng của methionine đến đường ruột

Glutathione đóng một vai trò quan trọng trong hàng phòng vệ chống oxi hóa của động vật. Nó có khả năng ngăn ngừa sự phá hủy thành phần tế bào ruột do các tác nhân oxy hóa như các gốc tự do, các peroxit và các kim loại nặng. Đặc biệt, nồng độ glutathione tăng lên sẽ tác động đến sự phát triển nhung mao ở ruột non.

Shen và cộng sự (2014, 2015) đã chỉ ra rằng khi cho ăn L-methionine sẽ làm gia tăng sự phát triển của nhung mao ở cả gà thịt và heo so với cho ăn DL-methionine ở con non (Hình 3). Phân tích mô nhung mao của cả hai nghiệm thức sử dụng L hoặc DL cho thấy hàm lượng glutathione cao hơn đáng kể trong nhóm bổ sung L-methionine. Ngoài ra, cả chiều dài và chiều rộng của nhung mao đều được cải thiện trong nhóm bổ sung L-methionine.

Hình 3 – Sự khác biệt về tổng hợp glutathione và RBA giữa L-methionine và DL-methionine (Shen và cộng sự, năm 2015).

Tầm quan trọng của methionine

Trong khẩu phần của gia cầm, methionine thường là amino axit thiết yếu đầu tiên. Methionine không chỉ đóng vai trò như một thành phần của protein cơ thể mà còn liên quan đến sự phát triển của hệ tiêu hóa và hiệu quả tăng trưởng. Hơn nữa, nó còn có chức năng làm tăng lượng cơ, cải thiện khả năng phát triển của bộ lông và tỷ lệ đẻ trứng ở gia cầm.

Vai trò về chức năng sinh lý của methionine nên được lưu ý. L-methionine là một dạng methionine có tính sinh khả dụng sinh học cao được sử dụng dễ dàng bởi các tế bào ruột của gà con.

Biên dịch: Ecovet Team (theo AllAboutFeed)

Nguồn tin: Ecovet