[Tạp chí Chăn nuôi Việt Nam] – Heo có khả năng chuyển hóa thức ăn chăn nuôi thành protein động vật chất lượng cao. Tuy nhiên, quá trình phát triển và tích lũy protein ở heo phụ thuộc vào việc cung cấp protein trong khẩu phần ăn và quá trình tiêu hóa protein thành axit amin. Nhiều nỗ lực đã được tiến hành để đánh giá khả năng tiêu hóa protein của các thành phần thức ăn, bao gồm cả khả năng tiêu hóa tiêu chuẩn của protein thô và axit amin, cũng như để tăng cường khả năng tiêu hóa protein và sử dụng thức ăn ở heo. Tuy nhiên, tương tác giữa heo và các đặc tính của thành phần thức ăn, như khả năng liên kết axit (ABC), đối với quá trình tiêu hóa protein vẫn còn nhiều điều chưa được hiểu rõ và cần được nghiên cứu kĩ hơn.

Quá trình tiêu hóa protein và vai trò của pH

Quá trình tiêu hóa protein bắt đầu trong dạ dày heo với sự hoạt động của pepsin, một loại enzyme được tiết ra trong dạ dày dưới dạng tiền chất gọi là pepsinogen. Việc chuyển đổi pepsinogen thành pepsin diễn ra nhanh ở pH 2,0 nhưng chậm hơn ở pH 5,0-6,0 pepsin hoạt động tốt nhất với pH từ 2,0-3,5. Quá trình thủy phân carbohydrate trong dạ dày xảy ra do sự tác động của amylase trong nước bọt, tuy nhiên, khác với pepsin, amylase sẽ bị vô hiệu hóa khi pH giảm xuống dưới 3.5. Hoạt động của pepsin trong dạ dày của heo ban đầu rất thấp khi chúng mới sinh, và tăng dần khi trưởng thành, nhưng vân duy trì ở mức thấp khi chúng đạt đến 21 ngày tuổi. Khả năng tiết axit dạ dày và pepsin ở heo liên quan chặt chẽ đến kích thước của dạ dày và cơ thể. Heo con cai sữa có hệ tiêu hóa kém phát triển, vì vậy việc cai sữa ở tuổi lớn hơn có thể giúp giảm thiểu vấn đề thiếu axit dạ dày. Tuy nhiên, ở Bắc Mỹ và Đông Nam Á, heo con thường được cai sữa ở tuổi rất nhỏ, dân đến việc tiêu hóa protein không đạt hiệu suất tối ưu và tạo ra nguy cơ mắc bệnh cho chúng.

Điển hình là khi heo con cai sữa

Đối với heo con đang bú, việc tiết axit ít và phần lớn axit được tạo ra từ vi khuẩn lên men lactose từ sữa heo nái thành axit lactic. Điều này làm tăng nồng độ lactate trong dạ dày, giảm bài tiết axit hydrochloric (HCl). Ăn thức ăn đặc giúp giảm axit lactic và kích thích sản xuất HCl, nhưng trên thực tế, mức tiêu thụ thức ăn tập ăn thấp và thay đổi ít nhất đến bốn tuần tuổi.

Sau khi cai sữa, bài tiết axit giảm, thiếu lactose và ăn không thường xuyên có thể làm tăng độ pH, gây trở ngại cho tiêu hóa protein và tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển. Tình trạng thiếu axit trong dạ dày có thể kéo dài đến 7 tuần tuổi, gây tiêu chảy và tạo điều kiện cho vi khuẩn gây bệnh.

Để ngăn chặn điều này, sử dụng Kẽm Oxit (ZnO) cao trong khẩu phần ăn giúp giảm tiêu chảy và cải thiện tăng trưởng. Tuy nhiên, việc sử dụng ZnO ở liều dược lý cao có thể kích thích sự phát triển của vi khuẩn kháng kháng sinh trong ruột của heo con. Điều này đặt ra nhu cầu tìm các giải pháp duy trì dạ dày khỏe mạnh và độ pH thấp, trong đó một giải pháp được gọi là “Khả năng liên kết axit”

ABC (Axit Binding Capacity) – Chất dinh dưỡng quan trọng ngăn chặn pH tăng trong dạ dày

Trong hơn năm thập kỷ, khả năng đệm và khả năng liên kết axit thường được sử dụng thay thế cho nhau. Khả năng đệm thường được sử dụng trong dinh dưỡng cho động vật nhai lại, trong khi ABC thường được sử dụng trong dinh dưỡng cho động vật đơn dạng (BatononAlavo và cộng sự, 2016). Hiện nay, vẫn chưa có sự thống nhất về các thuật ngữ để mô tả khảnăng của thức ăn hoặc hỗn hợp thức ăn tương tác với axit trong dạ dày của heo con. Khả năngliên kết axit của một nguyên liệu thô là mứcđộ mà nguyên liệu đó chống lại sự thay đổi độ pH. Giá trị của khả năng liên kết axit đượcxác định bằng lượng axit cần thiết để thay đổi độ pH của mỗi kilogram nguyên liệu thô hoặcthức ăn đến một mức độ pH chuẩn. Mức độ pHchuẩn có thể là pH 3 (gọi là ABC-3) hoặc pH 4(gọi là ABC-4). Thường thì ABC-4 được ưu tiên sử dụng cho heo con, vì độ pH trong dạ dày của chúng thay đổi xung quanh mức này sau khi chúng cai sữa. Giá trị khả năng liên kết axit được thể hiện bằng mEq trên mỗi kilogram nguyên liệu thô.

Khả năng liên kết axit của một khẩu phần hoàn chỉnh có thể được dự đoán bằng cách biết giá trị của từng thành phần trong khẩuphần đó. Một nghiên cứu đã báo cáo về tính cộng hòa của khả năng liên kết axit từ việc phối trộn một số nguyên liệu thức ăn và nhận thấy rằng các giá trị tính toán và phân tích là tương tự nhau. Việc thức ăn có giá trị liên kết axit đủ thấp là rất quan trọng để giảm thiểu sự suy giảm sau cai sữa và đã có nghiên cứu chỉ ra rằng giảm giá trị liên kết axit có thể tăng trưởng heo con.

Các nguyên liệu thô nào không nên sử dụng hoặc nên hạn chế khi kết hợp với khả năng liên kết axit (ABC) ở mức thấp pH4? 

Các nguyên liệu thô có giá trị khả năng liên kết axit cao sẽ có tác động mạnh mẽ hơn trong việc trung hòa pH dạ dày. Vì vậy, việc chọn lựa nguyên liệu thô cần chú ý đến giá trị khả năng liên kết axit. Giá trị khả năng liên kết axit của nguyên liệu thô liên quan đến hàm lượng protein và khoáng chất. Nguyên liệu thô có hàm lượng protein và khoáng chất cao sẽ có khả năng liên kết axit cao. Ngược lại, axit hữu cơ có giá trị khả năng liên kết axit âm và có thể làm giảm giá trị khả năng liên kết axit của thức ăn. Hình 1 dưới đây minh họa giá trị trung bình của khả năng liên kết axit của một số nguyên liệu thô phổ biến.

Hình 1: Giá trị ABC-4 (tính bằng mEq/kg) của một số nguyên liệu sử dụng trong khẩu phần heo con

Đầu tiên nổi bật là giá trị ABC-4 lớn của ZnO. Điều này thường bị bỏ qua khi sử dụng liều điều trị của ZnO. Rõ ràng rằng các liều điều trị của ZnO gần như loại bỏ hoàn toàn tác động của axit hữu cơ, trừ khi axit hữu cơ được sử dụng để loại bỏ tác động tiêu cực của ZnO lên giá trị khả năng liên kết axit. Ví dụ, khi sử dụng ZnO ở mức 3 kg/t trong khẩu phần ăn hoàn chỉnh, nó có thể trunghòa tác động hạ pH tương đương với 3,6 kg axit formic, 4,5 kg axit fumaric, 5,4 kg axit orthophosphoric và 24 kg axit propionic! Chúng ta đang tiến gần đến việc cấm sử dụng ZnO trong y tế, vì vậy cần xem xét lại việc sử dụng axit trong khẩu phần ăn cho heo con. Sử dụng quá nhiều axit có thể làm giảm lượng thức ăn tiêu thụ.

Ngoài ra, điều này cũng cho thấy rằng nguồn canxi có ảnh hưởng lớn đến giá trị liên kết axit. Heo con cần lượng canxi cao để phát triển xương khỏe mạnh, nhưng việc cung cấp quá nhiều canxi có thể có tác động tiêu cực (Gonzalez Vega và cộng sự, 2016). Vì vậy, việc cân nhắc kỹ lưỡng giữa enzyme phytase, nguồn canxi và axit để giảm pH, cùng với giá trị liên kết axit thấp trong thức ăn cho heo con, sẽ giúp heo con phát triển tốt nhất về mặt kinh tế và đảm bảo sức khỏe đường ruột.

ABC-4 lý tưởng để sử dụng trong khẩu phần ăn của heo con là bao nhiêu?

Việc lựa chọn các thành phần có khả năng liên kết axit-4 (ABC-4) thấp có thể hỗ trợ heo con mới cai sữa duy trì môi trường axit trong dạ dày. Tuy nhiên, câu hỏi là chúng ta có thể giảm bao nhiêu và mức khuyến nghị cho khẩu phần ăn của heo con trong giai đoạn này là bao nhiêu?

Một nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi Stas vào năm 2023, tại Đại học bang Kansas đã nghiên cứu vấn đề này bằng cách so sánh sự quan trọng của chất dinh dưỡng ABC-4 trong khẩu phần ăn heo con so với hàm lượng Kẽm từ ZnO. Kết quả cuối cùng của nghiên cứu cho rằng, việc xây dựng khẩu phần ở mức ABC-4 từ 200-250 meq/kg trong thời kỳ 1 và từ 250-300 meq/kg trong thời kỳ 2 có thể mang lại hiệu suất tương tự về mặt năng suất so với việc sử dụng Zn dược lý từ ZnO.

Vì vậy, có một khái niệm thừa nhận rằng, kết hợp với khái niệm ABC-4 là một lựa chọn phù hợp để duy trì sức khỏe của dạ dày và đưa ra một phương án khả thi thay thế nhằm giảm hàm lượng Kẽm cao trong khẩu phần ăn cho heo con. Nhưng vì dinh dưỡng động vật không phải là một giải pháp đơn giản, vậy hiệu ứng của việc kết hợp khái niệm ABC-4 với một giải pháp thay thế cho ZnO tiêu chuẩn có thể như thế nào?

Việc kết hợp giữa chất dinh dưỡng ABC-4 và ZnO có hiệu quả hơn có thể được xem xét là giải pháp lý tưởng cho khẩu phần ăn của heo con trong chuồng không?

Các phương pháp cho ăn thay thế và nguồn Kẽm mới đã được sử dụng để giảm hàm lượng Kẽm trong thức ăn của heo con mà vân duy trì được năng suất tăng trưởng, chất khô trong phân và hệ vi sinh vật. Một trong những nguồn Kẽm mới là HiZox®, một loại ZnO tiềm năng có hiệu quả ở mức dưới 800 g/tấn thức ăn và đã có mặt trên thị trường hơn 10 năm. Các đặc tính vật lý khác nhau của HiZox® được sản xuất thông qua một quy trình được cấp bằng sáng chế của châu Âu và đã được nghiên cứu kỹ lưỡng thông qua hơn 30 bài báo trên toàn thế giới. Việc sử dụng HiZox® ở liều lượng thấp hơn mang lại lợi ích lớn để tránh khả năng liên kết cao được tạo ra bởi 3-4 kg ZnO/tấn thức ăn.

Đại học bang Kansas đã tiến hành một thử nghiệm so sánh giữa HiZox® và ZnO tiêu chuẩn ở liều lượng cao, như thường được sử dụng ở Hoa Kỳ hoặc ở Đông Nam Á. Thử nghiệm này đã sử dụng tổng cộng 240 heo weanling barrows (DNA 200 × 400) trong một nghiên cứu kéo dài 24 ngày. Heo được phân ngâu nhiên vào chuồng (5 con mỗi chuồng) và được chia thành 4 nghiệm thức khác nhau. Tất cả các khẩu phần ăn đều được xây dựng từ các nguyên liệu được biết là có hàm lượng ABC-4 thấp. Các nghiệm thức bao gồm một đối chứng âm (NC), một đối chứng dương (PC) chứa ZnO ở liều cao và hai nghiệm thức sử dụng HiZox® ở các liều lượng khác nhau. Định dạng thức ăn cũng khác nhau giữa các thời kỳ của thí nghiệm.

Nếu không có sự khác biệt đáng kể về chất khô của phân sau 10 ngày (Hình 2), kết quả cho thấy rằng việc sử dụng liều lượng thấp ZnO nghiệm thức, như HiZox®, có hiệu quả cao, cho phép đạt được giá trị ABC-4 tối ưu trong thức ăn (200 mEq/kg) một cách bền vững và hiệu quả như việc sử dụng ZnO dược lý: không có sự khác biệt thống kê được quan sát giữa bất kỳ nghiệm thức nào về ADFI (lượng thức ăn ăn vào trung bình hàng ngày), FCR (tỉ lệ chuyển đổi thức ăn) hoặc ADG (tốc độ tăng trọng trung bình hàng ngày) như hình 3 hiển thị. Chế độ ăn kết hợp sử dụng HiZox® với giá trị ABC-4 thích hợp được thực hiện tương tự như chế độ ăn có hàm lượng cao ZnO. Trong thực tế, việc sử dụng HiZox® giúp giảm giá trị ABC-4 của thức ăn xuống mức yêu cầu.

Hình 2: Chất khô (%) của phân lúc 10 ngày sau cai sữa

Hình 3: Tăng trọng trung bình ngày (g) ở 24 ngày sau cai sữa

Việc giảm lượng đá vôi canxi hoặc ZnO, phù hợp ngay khi chất bổ sung ZnO hiệu quả với liều lượng thấp như HiZox® có thể kiểm soát tỷ lệ tiêu chảy. Tóm lại, khái niệm ABC-4 phối hợp với HiZox® có thể mang lại một lựa chọn thay thế thú vị cho mức độ cao của Kẽm trong khẩu phần ăn cho heo con ở trang trại. Điều này không chỉ làm kinh tế mà còn không ảnh hưởng đến hiệu suất.

Tóm lại, để duy trì sức khỏe dạ dày và nâng cao hiệu suất, khẩu phần ăn của heo con nên tập trung vào khái niệm ABC-4. Khái niệm ABC- 4 có thể mới bắt đầu nhưng hãy đảm bảo bạn không phải là người cuối cùng lên tàu.

Biên dịch: Hồ Ngọc Thủy