Lời mở đầu

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng việc bổ sung arginine (Arg) vào khẩu phần ở mức cao hơn khuyến nghị giúp tăng hiệu suất tăng trưởng của gà thịt, điều này cho thấy hàm lượng Arg trong khẩu phần cần để đạt tăng trưởng tối ưu sẽ cao hơn ở các giống gà cao sản.

Vì hàm lượng lysine (Lys) cao làm tăng hoạt động của Arg ở thận và do đó làm tăng sự phân hủy của Arg, nên hàm lượng của cả Lys và Arg trong khẩu phần phải được đánh giá đồng thời để xác định tỷ lệ Arg:Lys tối ưu. Một phân tích tổng hợp dựa trên 116 đánh giá từ 10 bài báo được công bố từ năm 2001-2022 đã được thực hiện để xác định hàm lượng Arg tối ưu trong khẩu phần cho gà thịt. Kết quả phân tích cho thấy, tăng trọng đã tăng đáng kể (P<0.01) khi tăng lượng Arg bổ sung trong khẩu phần.

Tỷ lệ Arg:Lys cho tối ưu tăng trọng và tỷ lệ ăn vào: Tăng trọng ở gà thịt  lần lượt là 117% và 119%.

Giới thiệu

Một số nghiên cứu cho thấy, nhu cầu Arg trong khẩu phần cao hơn giá trị khuyến nghị trong các bảng dinh dưỡng để tối ưu hiệu suất chăn nuôi ở gà thịt hiện nay (Murakami và cs, 2012; Xu và cs, 2018; Zampiga và cs, 2018; Oliveira và cs, 2022). Mức Arg cao hơn trong khẩu phần ăn ở các nghiên cứu gần đây có thể liên quan đến vai trò quan trọng của Arg trong quá trình trao đổi chất ở động vật.

Ngoài chức năng giúp tăng sự tổng hợp protein thông qua sự kích hoạt đường truyền tín hiệu mTOR (Yao và cs, 2008; Yuan và cs, 2015), nhiều chất chuyển hóa thiết yếu khác như creatine, polyamines, proline, glutamate, citrulline, và agmatine cũng được hình thành từ Arg (Wu và Morris, 1998). Bên cạnh đó Arg là tiền chất của sự sinh tổng hợp oxit nitric, một phân tử truyền tín hiệu quan trọng của hệ tuần hoàn, miễn dịch, và sinh sản, rất cần thiết cho sự tăng sinh của tế bào T (Efron và cs, 1991).

Tại não, oxit nitric kích hoạt hormone giải phóng hormon luteinizing (Luteinizing hormone-releasing hormone), chất có vai trò thiết yếu trong việc kích thích sự rụng trứng ở tuyến sinh dục (McCann và cs, 1999). Sự tiết hormone tăng trưởng (growth hormone) cũng được kích thích bởi oxit nitric ở các tế bào tuyến yên (Luque và cs, 2005). Arginine, một tiền chất của proline, đóng vai trò quan trọng để tổng hợp collagen, cần thiết cho việc chữa lành các tổn thương trên da (Stechmiller và cs, 2005). Nhu cầu về Arg trong khẩu phần phải được cập nhật dựa trên chức năng và các con đường chuyển hóa của nó ở hàm lượng cao hơn.

Hàm lượng Arg tối ưu cho tăng trưởng của gà thịt

Sự đối kháng giữa Arg và Lys đã được nghiên cứu từ lâu (Austic và Scott, 1975). Vấn đề này càng trở nên rõ ràng ở khẩu phần thừa Lys nhưng Arg chỉ ở hàm lượng vừa đủ so với nhu cầu của vật nuôi (tỷ lệ Arg:Lys thấp) thay vì thừa Arg (tỷ lệ Arg:Lys cao) (Balnave và Brake, 2002). Thật vậy,  các nghiên cứu đã chỉ ra rằng năng suất của gà thịt đã được cải thiện với tỷ lệ Arg:Lys cao hơn (Murakami và cs, 2012; Zampiga và cs, 2018).

Vì hàm lượng Lys cao làm tăng hoạt động của arginase ở thận và do đó làm tăng sự phân hủy Arg (Austic và Scott, 1975), hàm lượng của cả Lys và Arg trong khẩu phần phải được đánh giá đồng thời để xác định tỷ lệ Arg:Lys tối ưu trong khẩu phần.

Một phân tích tổng hợp dựa vào 94 đánh giá từ 8 bài báo được bình duyệt đã được tiến hành để xác định hàm lượng Arg tối ưu cho gà thịt (Ospina-Rojas và cs, 2019). Tuy nhiên, nhiều dữ liệu về đáp ứng  đối với các tỷ lệ Arg đã được công bố và những nghiên cứu này cần được bổ sung vào một phân tích tổng hợp mới.

Một phân tích tổng hợp khác dựa trên 116 đánh giá từ 10 bài báo được công bố từ năm 2001-2022 đã được tiến hành để xác định hàm lượng Arg tối ưu trong khẩu phần cho gà thịt. Phân tích này sử dụng dữ liệu từ những nghiên cứu mà gà được nuôi trong điều kiện bình thường không bao gồm những nghiên cứu mà gà bị gây nhiễm hoặc nuôi ở nhiệt độ ngoài mức tối ưu. Trong những nghiên cứu như vậy, khả năng làm giảm các tác động tiêu cực của các điều kiện gây stress đến năng suất của gà đã được công nhận và mô tả đầy đủ. Khi tiêu hóa hồi tràng tiêu chuẩn (SID) của axit amin không được công bố, chúng được tính toán bằng cách sử dụng hệ số tiêu hóa của các nguyên liệu, dựa theo đề xuất của Rostagno và cs, 2017. Tóm tắt của các tài liệu tham khảo và điều kiện thử nghiệm được sử dụng cho phân tích tổng hợp được trình bày trong Bảng 1.

Bảng 1. Mô tả dữ liệu được sử dụng trong phân tích tổng hợp

Dữ liệu tăng trọng (g/ngày) được thể hiện theo lượng Arg và Lys ăn vào (g/ngày) (Hình 1). Theo dữ liệu, có thể thấy trọng lượng của gà đã tăng khi tăng hàm lượng Arg và Lys trong khẩu phần. Xem xét sự đối kháng giữa Lys và Arg trong khẩu phần, hàm lượng Lys được xem xét trong phương trình để ước tính hàm lượng Arg tối ưu. Một đường hồi quy bậc hai (P < 0.01) được đưa ra từ 116 đánh giá để dự đoán lượng SID Arg ăn vào hàng ngày nhằm đạt được mức tăng trọng mong muốn ở các giai đoạn tăng trưởng khác nhau tùy thuộc vào lượng SID Lys ăn vào. Ví dụ, 1.485% SID Arg là mức tối ưu để đạt được 20.0 g tăng trọng mỗi ngày ở gà thịt được cho ăn 1.364% Lys từ 1-7 ngày tuổi (Bảng 2).

Hình 1. Ảnh hưởng của lượng SID Arg và Lys đến tăng trọng hằng ngày

Bảng 2. Lượng SID Arg được tính toán trong các giai đoạn tăng trưởng khác nhau theo phương trình phù hợp trong hình 2.

^£ Giá trị lấy từ Rostagno và cs,  2017 kiểm tra lại bảng gốc

Tỷ lệ Arg:Lys khuyến nghị cho gà thịt thương phẩm Ross đã được điều chỉnh từ 107 thành 106-112 tùy theo giai đoạn phát triển (Aviagen, 2022). Tương tự, tỷ lệ Arg:Lys khuyến nghị cho gà thịt thương phẩm Cobb500 tăng từ 105-108 lên 108-110 (Cobb-vantress, 2022). Tuy nhiên, khuyến nghị Arg:Lys trung bình trong các nghiên cứu là 115, dao động từ 105-125, tùy vào nghiên cứu (Bảng 3) (NRC, 1994; Lippens và cs, 1997; Baker, 1997; Kidd và cs, 2001; Corzo và Kidd, 2003; Jahanian, 2009; Corzo và cs, 2012; Oliveira và cs, 2022).

Bảng 3. Tỷ lệ axit amin/lysine ở gà thịt (Phỏng theo Campos và cs, 2008)

^± Lippens và cs, 1997; Corzo và kidd, 2003; Jahanian, 2009; Corzo và cs, 2012; Dilger và cs, 2013; Castro và cs, 2019; Oliveira và cs, 2022.

§CVB, 1996; Lippens và cs, 1997; Baker, 1997 và 2003; Mack và cs, 1999

Tỷ lệ SID Arg:Lys cho tối ưu đáp ứng miễn dịch cao hơn tỷ lệ cho tối ưu tỷ lệ ăn vào: tăng trọng, và cũng cao hơn tỷ lệ cho tối ưu tăng trọng (Corzo và cs, 2003; Jahanian, 2009). Corzo và cs, 2012 cho thấy, để tối ưu tăng trọng và tỷ lệ ăn vào: tăng trọng ở gà thì mức Arg: Lys lần lượt là 108 và 114. Jahanian, 2009 khuyến nghị tỷ lệ SID Arg: Lys cho tối ưu tăng trọng là 115, cho tối ưu tỷ lệ ăn vào: tăng trọng là 117, và cho tối ưu chức năng miễn dịch là 122%. Oliveira và cs, 2022 chỉ ra rằng việc tăng tỷ lệ SID Arg: Lys trong khẩu phần từ 94% lên 124% đã cải thiện năng suất tăng trưởng của gà thịt từ 1-21 và 22-42 ngày tuổi theo xu hướng tuyến tính, trong đó, tỷ lệ khuyến nghị là 124% để đạt mức tăng trọng và tỷ lệ ăn vào: tăng trọng tối ưu nhất. Trong các bài báo được công bố gần đây cho thấy, khuyến nghị sử dụng Arg ở hàm lượng cao hơn là cần thiết để gà thịt cho năng suất tối đa.

Dựa trên thông tin này, dữ liệu về đáp ứng liều từ các bài báo được bình duyệt xuất bản từ năm 2012-2022 đã được đánh giá. Dữ liệu về đáp ứng liều được thể hiện bằng phần trăm để chuẩn hóa và so sánh dữ liệu năng suất từ gà thịt ở các độ tuổi khác nhau. Năng suất tốt nhất được lấy làm tham chiếu (100%) và mức SID Arg trong khẩu phần tương ứng của chúng và tỷ lệ Arg:Lys được đặt ở mức 0. Các nghiệm thức khác được thể hiện liên quan đến nghiệm thức tham chiếu. Các mô hình hồi quy bậc hai (QR) và đáp ứng bình nguyên tuyến tính (LRP) đã được sử dụng để xác định tỷ lệ Arg:Lys tối ưu cho tăng trọng tương đối và tỷ lệ ăn vào:tăng trọng. Tỷ lệ SID Arg:Lys tối ưu được ước tính dựa trên mô hình LRP và QR lần lượt là 100‒124 đối với tăng trọng và  101‒133 đối với ăn vào:tăng trọng (Hình 2 và 3).

Hình 2. Ảnh hưởng của tỷ lệ SID Arg:Lys đến tăng trọng tương đối sử dụng các phương pháp hồi quy khác nhau

Hình 3. Ảnh hưởng của tỷ lệ SID Arg:Lys đến Thức ăn: Tăng trọng tương đối sử dụng các phương pháp hồi quy khác nhau

Pesti và cs, 2009 báo cáo rằng, nhu cầu dinh dưỡng có thể được đánh giá quá cao bởi QR. Tương tự, Tavernari và cs, 2012 chỉ ra rằng, LRP được biết đến là nguyên nhân dẫn đến nhu cầu dinh dưỡng bị đánh giá thấp. Sau đó, giá trị chặn đầu tiên của LRP (trên đoạn bình nguyên của đồ thị) và mức độ phù hợp bậc hai được xác định (LRP + QR). Giá trị chặn đầu tiên là điểm thể hiện xuất sắc nhu cầu khi giá trị dinh dưỡng không bị đánh giá quá cao hoặc bị đánh giá quá thấp. Khuyến nghị Arg: Lys lý tưởng khi sử dụng giá trị chặn đầu tiên của LRP và QR cho tăng trọng và tỷ lệ ăn vào: tăng trọng được ước tính tương ứng là 117% và 119%. Kết quả này đã xác nhận rằng tỷ lệ Arg: Lys cần thiết để đạt năng suất tối đa cao hơn ở gà thịt hiện đại nhờ sự đa chức năng của Arg và nhiều con đường sử dụng Arg ở tốc độ trao đổi chất cực kỳ cao của gà thịt ngày nay.

Bổ sung Arginine để nâng cao chất lượng thân thịt

Một chức năng thiết yếu của Arg trong việc chữa lành vết thương và giảm tỷ lệ nhiễm trùng của tổn thương trên thân thịt ở gia cầm vẫn còn nhiều tiềm năng nghiên cứu. Bổ sung Arg trong khẩu phần có thể là một chiến lược dinh dưỡng để giảm tổn thất kinh tế cho nhà chăn nuôi thông qua việc hạn chế tỷ lệ thân thịt không đạt chuẩn. Tỷ lệ SID Arg:Lys tăng từ 94% lên 124% đã tăng tuyến tính độ dày và chắc khỏe của da ở gà thịt  44 ngày tuổi (Oliveira và cs, 2022).

Tương tự như vậy, Corzo và cs, 2003 nhận thấy các tổn thương bị nhiễm trùng trên thân thịt của gà giảm tuyến tính khi tăng tỷ lệ Arg: Lys từ 94% lên 147%. Việc giảm các tổn thương trên thân thịt của gà được cho ăn khẩu phần bổ sung Arg có liên quan đến đáp ứng miễn dịch tổng thể và độ chắc khỏe của lớp trung bì của da được cải thiện. Vai trò của Arg trong việc tăng cường khả năng chữa lành vết thương đã được ghi nhận rõ ràng ở động vật có vú thông qua việc cải thiện độ chắc khỏe của da và tích lũy collagen sửa chữa (Shi và cs, 2003; Tong và cs, 2004; Stechmiller và cs, 2005).

Kết luận

Arg có nhiều chức năng đối với quá trình trao đổi chất, bao gồm tổng hợp protein, miễn dịch, chữa lành vết thương, điều tiết hormone, dẫn truyền thần kinh, biệt hóa và phát triển tế bào bình thường, giãn mạch và hoạt động chống oxy hóa.

Một số tác dụng này được thực hiện thông qua oxit nitric, chất chuyển hóa của Arg, có rất nhiều chức năng sinh lý khác nhau trong cơ thể gia cầm. Tỷ lệ Arg: Lys trong khẩu phần cho tối ưu tăng trọng và tỷ lệ ăn vào: tăng trọng ở gà thịt hiện đại lần lượt là 117 và 119. Tuy nhiên, những tỷ lệ này có thể cao hơn để tối ưu chức năng của hệ miễn dịch và sự chắc khỏe của da. Tăng hàm lượng Arg có thể là một chiến lược đáng để cân nhắc để tăng tỷ lệ thân thịt đạt chuẩn, giảm các tổn thương bị nhiễm trùng và cải thiện quá trình chữa lành vết thương cũng như chất lượng thân thịt.

Dịch giả: Bùi Nguyên Phương Thảo

Hiệu đính: Nguyễn Đình Hải- Quản lý Kỹ thuật CJ Bio Việt Nam

Tác giả:  Ivan Camilo Ospina Rojas- CJ Feed Brazil