GIỚI THIỆU

Crom là một loại nguyên tố được phát hiện lần đầu tiên cách đây hơn 200 năm. Nó được công nhận là một khoáng chất vi lượng cần thiết cho động vật từ hơn 60 năm trước. Crom được tìm thấy trong đất ở dạng hóa trị ba (tức là có 3 điện tích dương) trong khi Crom hóa trị sáu (tức là 6 điện tích dương) có nguồn gốc công nghiệp và là chất gây ung thư.

Các nhà dinh dưỡng đã quen thuộc với dạng oxit vô cơ của Crom hóa trị ba, được sử dụng làm chất đánh dấu trong các nghiên cứu về khả năng tiêu hóa thức ăn vì nó không hòa tan và không được hấp thu ở ruột. Như vậy, các nguồn Crom vô cơ có sinh khả dụng thấp. Tuy nhiên, Crom hóa trị ba có thể liên kết với các phân tử hữu cơ, ví dụ axit propionic, với mỗi phân tử propionat liên kết với mỗi điện tích dương, tạo thành hợp chất Crom propionat.

(KEMTRACE™ Chromium, Kemin Industries), có khả năng hòa tan và sinh khả dụng cao.

Sự hấp thu Crom từ đường ruột và vận chuyển tới máu là một quá trình phức tạp1. Nồng độ glucose trong máu tăng lên sẽ làm tăng nồng độ insulin trong máu, dẫn đến Crom di chuyển từ máu vào các tế bào phụ thuộc insulin, nơi nó liên kết với các thụ thể được kích thích bởi insulin, do đó tăng cường sự thanh thải của glucose vào tế bào, đồng thời cải thiện việc sử dụng glucose và năng lượng, tức là Crom tăng cường hoạt động của insulin. Vai trò thiết yếu của Crom đối với con người đã được xác định khi nó làm giảm các triệu chứng tiểu đường ở những người được nuôi dưỡng toàn bộ qua đường tĩnh mạch

Nghiên cứu ban đầu

Trong khi các nghiên cứu ban đầu ở gà tây hậu bị cho thấy phản ứng tích cực với Crom4, giả thiết rằng khẩu phần ăn cho động vật cung cấp đủ Crom. Hàm lượng Crom của các mẫu ngô, đậu nành, lúa mì và yến mạch của Hoa Kỳ lần lượt là 0,026, 0,063, 0,041 và 0,025mg/kg DM tương ứng3 và hàm lượng Crom của các mẫu lúa mì Úc là 0,013-0,041mg/kg và là 0,020- 0,024mg/kg trong yến mạch/mẫu lúa mạch4. Nghiên cứu về tác động của việc bổ sung Crom trong khẩu phần ăn của động vật đã được tiến hành vào những năm 1990 và cho thấy những phản ứng tích cực, ví dụ: giảm tỷ lệ mắc bệnh ở bê bị stress5, cải thiện chất lượng thân thịt ở heo xuất chuồng6 và cải thiện năng suất sinh sản ở heo nái9. Hoạt động nghiên cứu gia tăng trong 30 năm qua đã dẫn đến việc Bộ Nông nghiệp Liên bang Hoa Kỳ chấp thuận việc sử dụng Crom propionat (KEMTRACE ™ Chromium) ở heo (tháng 8 năm 2000), ở gia súc (tháng 7 năm 2009), ở gà thịt (tháng 6 năm 2016), và ở ngựa
(tháng 3 năm 2020).

Insulin, glucose, cortisol và protein

Crom tăng cường độ nhạy cảm với insulin và thực sự tăng cường hoạtđộng của insulin để giảm glucose trong máu và giảm nồng độ axit béokhông este trong máu (NEFA). Mặc dù các loài gia cầm có mức đường huyếtcao hơn và ít nhạy cảm với insulin hơn động vật có vú, nhưng Crom ở dạngpropionat làm tăng độ nhạy cảm với insulin ở gà thịt, bằng chứng là làmgiảm mức NEFA trong huyết tương ở những con được cho ăn lặp lại.

Stress làm tăng giải phóng cortisol từ tuyến thượng thận. Crom làm giảm hàm lượng cortisol liên quan đến stress ở nhiều loài động vật8 và Crom thường được sử dụng để ”chống stress”. Trong khi cortisol làm giảm độ nhạy insulin ở gà thịt9, thì Crom làm tăng độ nhạy của insulin. Quá trình tổng hợp vitamin C là không đủ trong thời gian vật nuôi bị stress và việc bổ sung axit ascorbic (vitamin C) trong chế độ ăn được thực hiện ở một số nơi chăn nuôi gà thịt. Đặc tính “chống stress” của Crom đã dẫn đến việc thay thế thành công vitamin C bằng Crom (KEMTRACE™ Chromium) với chi phí hiệu quả ở gà ta lai và gà trắng Cobb 308 ở Việt Nam (Nghiên cứu hợp tác giữa Kemin và Đại học Nông Lâm, 2018).

Như vậy, insulin rất quan trọng trong việc điều hòa cung cấp năng lượng, tích trữ protein trong cơ và chuyển hóa chất béo. Crom tăng cường hoạt động của insulin, bằng cách tăng cường độ nhạy của insulin khi bị stress và cải thiện các tác động tiêu cực liên quan đến tổng hợp protein cơ.

SỰ THAY ĐỔI NGÀNH CÔNG NGHIỆP KHOÁNG VÔ CƠ BẰNG KHOÁNG HỮU CƠ

Khoáng vi lượng vô cơ đã được sử dụng rộng rãi như một giải pháp kinh tế để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của gia cầm, mặc dù chúng có sinh khả dụng kém và cần liều lượng cao hơn. Khoáng vi lượng vô cơ có thể phản ứng tiêu cực không chỉ với các khoáng chất khác10 mà còn với các chất dinh dưỡng khác nhau (vitamin, enzym, axit béo và sắc tố) trong premix và trong ma trận thức ăn11,12. Một nghiên cứu cho thấy rằng trong premix khoáng vô cơ-vitamin, vitamin K bị phá hủy trong vòng sáu tháng, sau đó là vitamin A, B1, biotin và mất 20% hàm lượng vitamin E13. Do đó, ngành công nghiệp bắt đầu tách vitamin và khoáng chất trong premix trước cho đến bước trộn thức ăn cuối cùng để tránh những tương tác như vậy. Nhưng câu hỏi vẫn còn như: những tương tác trong thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh thì sao? Enzyme ngoại sinh là các phân tử protein nhạy cảm với quá trình oxy hóa. Người ta nhận thấy rằng các khoáng chất vi lượng đã vô hiệu hóa enzym như phytase trong hỗn hợp một cách đáng kể và nhanh chóng. Một nghiên cứu đã chứng minh tác động bất lợi của khoáng vi lượng vô cơ đối với vitamin và enzym, làm giảm giá trị dinh dưỡng tổng thể của thức ăn hỗn hợp và thời hạn sử dụng của nó. Để tránh sự tương tác này với các chất dinh dưỡng khác, công nghệ chelation đã ra đời và những lợi ích phụ thuộc vào phối tử và vị trí phân ly trong ruột12. Crom propionat được cấp bằng sáng chế bởi Kemin và được FDA & AAFCO phê duyệt có độ bền liên kết tốt và phân ly ở pH 4,8 ở phần trước của tá tràng và có sự hấp thu tối ưu ở tá tràng.

MỤC TIÊU

Sử dụng KEMTRACE™ Chromium để đánh giá lượng thức ăn ăn vào, trọng lượng cơ thể và tỷ lệ chết ở gà hậu bị chuyển chuồng trong điều kiện stress nhiệt và sau khi được vận chuyển từ trại gà hậu bị đến trại gà đẻ trứng.

THIẾT KẾ THỬ NGHIỆM

Một nghiên cứu thương mại được thực hiện tại Việt Nam trong 5 tuần bắt đầu từ gà hậu bị chuyển đẻ khi 17 tuần tuổi đến 21 tuần tuổi. Tổng cộng có 14.000 con gà giống Lohmann Brown được chia ngẫu nhiên thành hai nhóm. Chế độ dinh dưỡng dựa trên thành phần đậu nành, ngô được xây dựng theo khuyến nghị dinh dưỡng tiêu chuẩn của Lohmann Brown. Tất cả các nguyên liệu thô và phụ gia đều giống nhau trong cả hai chế độ ăn, chỉ có sự khác nhau là có bổ sung KEMTRACE™ Chromium và không bổ sung.
Bảng-1 trình bày chi tiết của thiết kế thử nghiệm. Các thông số về năng suất như lượng thức ăn ăn vào, trọng lượng cơ thể và tỷ lệ chết của gà hậu bị chuyển chuồng trong điều kiện stress nhiệt và sau khi được vận chuyển từ trại gà hậu bị đến trại gà đẻ trứng và hiệu quả đầu tư (ROI) được tính toán vào cuối thử nghiệm.

Bảng-1. Thiết kế thử nghiệm

Dữ liệu theo dõi thực hiện hàng tuần:

– Thức ăn ăn vào
– Trọng lượng cơ thể (BW)
– Tỷ lệ chết
– Chỉ số năng suất khác đã được ghi lại và theo dõi để hỗ trợ dữ liệu thu thập được.

KẾT QUẢ

Vào cuối tuần thứ 5 của thử nghiệm, tỷ lệ sống của nhóm đối chứng so với nhóm KEMTRACE™ Chromium lần lượt là 99,67% và 99,70%. Trọng lượng cơ thể của nhóm KEMTRACE™ Chromium đã được cải thiện 98 g/con và tốt hơn khoảng 2% so với trọng lượng tiêu chuẩn của hãng gà giống khuyến cáo. Lượng thức ăn ăn vào trung bình lần lượt là 17,120 g và 17,680 g ở nhóm đối chứng và nhóm dùng KEMTRACE ™ Chromium, cho thấy lượng thức ăn ăn vào cao hơn ở nhóm KEMTRACE™ Chromium. KEMTRACE™ Chromium giúp cải thiện 1,64 điểm FCR của nhóm thử nghiệm so với nhóm đối chứng.

Bảng-2: Kết quả thử nghiệm – Trọng lượng cơ thể (BW) (kg)

Ghi chú:

(1) Mỗi con số đại diện cho BW là trung bình của 10 con gà.
(2) Tiêu chuẩn dựa trên dữ liệu trọng lượng cơ thể tiêu chuẩn của hãng gà giống
Lohmann Brown-LITE.
(3) Chênh lệch đầu vào – BW giữa thử nghiệm và đối chứng: P = 0,000.
– Chênh lệch đầu ra – BW giữa thử nghiệm và đối chứng: P = 0,019

KẾT LUẬN

Bổ sung KEMTRACE™ Chromium giúp cải thiện tỷ lệ sống, lượng thức ăn ăn vào cao hơn dẫn đến trọng lượng cơ thể và FCR tốt hơn trong điều kiện stress nhiệt khi so sánh với nhóm đối chứng không bổ sung Crom hữu cơ. Nhóm sử dụng KEMTRACE™ Chromium đã giúp tăng thêm thu nhập với tỷ lệ hoàn vốn đầu tư (ROI) 30,3: 1 so với nhóm đối chứng. Nghiên cứu hiện tại chỉ ra rằng việc bổ sung Crom propionate trong nước uống có thể cải thiện trọng lượng cơ thể của gà đẻ thương phẩm Lohmann Brown từ 17 đến 21 tuần tuổi.

Lại Thị Tuyết, Nguyễn Thị Thanh Tịnh & Alex De Leon

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Vincent, J. B. 2000. The biochemistry of chromium. Journal of Nutrition 130:715-718.

2. Anderson. 1997. Benefcial effects of chromium on glucose and lipid variables in control and somatotropin-treated pigs are associated with increased tissue chromium and altered tissue copper, iron, and zinc. Journal of animal science 3: 657-661.

3. Rosebrough, R. W., and N. C. Steele. 1981. Effect of supplemental dietary chromium or nicotinic acid on carbohydrate metabolism during basal, starvation, and refeeding periods in poults. Poult. Sci. 60:407-417.

4. Jones, G. B., and R. A. Buckley. 1977. Levels of chromium in wheats and some other animal feedstuffs in Australia. J. Sci. Fd. Agric. 28:265-268

5. Chang, X., Mowat, D. N. and Mallard, B. A. 1995. Supplemental chromium and niacin for stressed feeder calves. Can. J. anim. Sci. 75: 351-358

6. T. G. Page, L. L. Southern, T. L. Ward, D. L. Thompson, Jr., Effect of chromium picolinate on growth and serum and carcass traits of growing-fnishing pigs, Journal of Animal Science, Volume 71, Issue 3, March 1993, Pages 656–662

7. Brooks, M.A., Grimes, J.L., Lloyd, K.E., Krafka, K., Lamptey, A. and Spears, J.W. (2016) Chromium propionate in broilers: effect on insulin sensitivity. Poultry Science 95:1096-1104.

8. P. Borgs, B.A. Mallard. Immune-endocrine interactions in agricultural species:
Chromium and its effect on health and performance. Domest. Anim. Endocrinol., 15 (1998), pp. 431-438

9. L.Y. Zha, J.W. Zeng, X.W. Chu, L.M. Mao, H.J. Luo. Efcacy of trivalent chromium on growth performance, carcass characteristics and tissue chromium in heat-stressed broiler chicks. J. Sci. Food Agric., 89 (2009), pp. 1782-1786

10. Henry, P. R. and Miles, R. D. 2000. Interactions among the trace minerals. Cienc. Anim.Bras, 1:95-106.

11. Santos, T., Connolly, C. and Mulphy, R. 2015. Trace element inhibition of phytase activity. Biol. Trace Elem. Res, 163:255-265.

12. Lu, W. B., Kuang, Y. G., Ma, Z. X. and Liu, Y. G. 2020. The effect of feeding broiler with inorganic, organic and coated trace minerals on performance, economics and retention of copper and zinc. J. Appl. Poult. Res., 29:1084-190.

13. Coelho, M. 2002. Vitamin stability in premixes and feeds. A practical approach in ruminant diets. Proceeding’s 13th Annual Florida Ruminant Nutrition Symposium, University of Florida, Gainesville, FL, pp: 127-150.