[Tạp chí Chăn nuôi Việt Nam] – Việc giảm bớt hàm lượng đạm thô trong thức ăn chăn nuôi không chỉ đem lại nhiều lợi ích về kinh tế, môi trường mà còn cải thiện phúc lợi cũng như sức khỏe vật nuôi.

Một trong những bài toán nan giải của các nhà làm công thức thức ăn chăn nuôi hiện nay không chỉ là làm sao để cung cấp đủ dinh dưỡng cho vật nuôi với một chi phí tối ưu nhất mà còn phải thân thiện với môi trường. Đạm là nguyên liệu có chi phí cao thứ hai trong công thức, chỉ sau năng lượng và là thành phần có ảnh hưởng lớn nhất đến môi trường. Cùng với sự cạnh tranh nguồn đạm và lương thực khác của người, nguồn đạm dành cho vật nuôi đang ngày càng khan hiếm, vì thế, việc đáp ứng vừa đủ đạm cho vật nuôi hiện đang là xu thế mà các nhà làm công thức đang hướng đến.

Ảnh hưởng của khẩu phần giàu đạm đến môi trường

NH₃ trở thành một phần của chất thải động vật khi đạm giàu nitơ trong thức ăn không được tiêu hóa và chuyển hóa hoàn toàn thành các sản phẩm động vật (thịt, trứng, sữa,…). Mặc dù, không phải là một trong các khí nhà kính, NH₃ có những ảnh hưởng tiêu cực nhất định đến sức khỏe con người, môi trường và hệ sinh thái. Hai ảnh hưởng tiêu cực chính lên hệ sinh thái của NH₃ là axit hóa và phú dưỡng. Độ chua quá mức của đất có thể gây hại cho các hệ sinh thái trên cạn và dưới nước. Sự lắng đọng của NH₃ làm tăng nồng độ nitơ trong đất và nước, dẫn đến hiện tượng phú dưỡng. Con người tiếp xúc với nồng độ cao của NH₃ có thể ảnh hưởng đến đường hô hấp và chức năng phổi. NH₃ cũng là tiền chất của bụi mịn (PM), một chất gây ô nhiễm không khí mạnh, gây hại cho sức khỏe con người.

NH₃ có thể được chuyển hóa thành oxit nitơ (N₂O) thông qua quá trình oxy hóa. Đây là một trong những khí nhà kính quan trọng nhất, sau CH₄ và CO₂. N₂O là mối đe dọa (liên quan đến con người) lớn nhất đối với tầng ozon, với khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời cao gấp 296 lần so với khí CO­₂ và có thể tồn tại trong khí quyển lên đến 120 năm (Intergovernmental Panel on Climate Change, 2014). Theo báo cáo của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc (FAO), 65% lượng N₂O trong khí quyển có nguồn gốc từ chất thải gia súc.

Ảnh hưởng của khẩu phần cao đạm lên vật nuôi

Lượng protein dư thừa trong khẩu phần cũng gây ảnh hưởng đến sức khỏe đường ruột của vật nuôi. Đạm không được tiêu hóa sẽ trở thành thức ăn cho các vi khuẩn lên men đạm, dẫn đến sự tăng sinh quá mức của các vi khuẩn này, làm mất cân bằng hệ vi sinh ruột. Đồng thời, quá trình lên men đạm sinh ra các chất chuyển hóa có hại (ammoniac, hydrogen sulfide, bioamines, các gốc phenol và indole) có tác động tiêu cực đến sinh lý đường ruột và sức khỏe của vật nuôi. Sự dư thừa đạm làm tăng phản ứng khử amin, gây tiêu tốn năng lượng – nguyên liệu đắt đỏ nhất trong công thức. Quá trình này cũng làm tăng lượng nhiệt sinh ra, có tác động đặc biệt tiêu cực đến sức khỏe vật nuôi trong điều kiện stress nhiệt.

Khẩu phần ăn giàu đạm có khả năng liên kết axit (ABC) cao, làm tăng độ pH của đường tiêu hóa (Lawlor et al., 2005), tạo môi trường thuận lợi cho sự tăng sinh của vi khuẩn gây bệnh (Bacteroides và Clostridium), dẫn đến làm tăng tỷ lệ mắc bệnh tiêu chảy sau cai sữa ở heo con. Vì thế, giảm đạm thô trong khẩu phần sẽ có ảnh hưởng tích cực đến sức khỏe đường ruột cũng như hệ vi sinh ruột của vật nuôi.

Ngoài ra, khẩu phần thừa đạm trên gia cầm còn làm tăng độ ẩm và hàm lượng axit uric trong chất độn chuồng, gây tăng tỷ lệ viêm đệm bàn chân ảnh hưởng nghiêm trọng đến phúc lợi động vật của gà.

Sự phụ thuộc vào nguyên liệu

Gần 70% nguồn đạm sử dụng trong thức ăn chăn nuôi đến từ khô đậu nành. Nhu cầu về nguyên liệu thức ăn chăn nuôi nói chung và khô đầu nành nói riêng không ngừng tăng cao do sự gia tăng nhu cầu về thịt khiến nguồn khô đậu nành trở nên khan hiếm. Trung Quốc là một ví dụ điển hình, từ năm 2002, Trung Quốc trở thành quốc gia nhập siêu đậu nành và đứng đầu thế giới. Trong 5 năm gần đây, sản lượng đậu nành nhập khẩu của Trung Quốc giao động từ 88-100 triệu tấn, gấp khoảng 5 lần sản lượng đậu nành nội địa và chiếm khoảng 60% tổng sản lượng đậu nành thương mại toàn cầu (Hình 1). Điều này cho thấy sự phụ thuộc rất lớn của Trung Quốc vào nguồn nguyên liệu nhập khẩu và buộc Trung Quốc phải đưa ra nhiều chính sách khác nhau để giảm sự phụ thuộc này nhất là khi cuộc chiến tranh thương mại với Mỹ nổ ra vào giữa năm 2018. Một trong những chính sách để giảm sự phụ thuộc vào nguồn đậu nành nhập khẩu mà chính quốc gia tỷ dân đã đưa ra là thực hiện điều chỉnh giảm đạm thô trong thức ăn chăn nuôi. Ngày 26/10/2018, Hiệp hội Công nghiệp Thức ăn chăn nuôi Trung Quốc đã thông qua các khuyến nghị mới về tiêu chuẩn của thức ăn cho heo và gia cầm, với hàm lượng đạm thô giảm lần lượt là 1.5 và 1.0%.

Hình 1. Nhập khẩu đậu nành và đậu nành sản xuất nội địa của Trung Quốc

(Nguồn: Chinese Ministry of Agriculture and Rural Affairs, China Agricultural Outlook Report 2023-2032, Chinese National Bureau of Statistics, Radobank • Graphic: Diálogo Chino)

Trong một phân tích tổng hợp dựa trên 10 nghiên cứu khoa học về khẩu phần giảm đạm thô trên heo, Wang và cs, 2018, kết luận rằng với mỗi 1% đạm thô được giảm trong công thức, 3% hàm lượng nguyên liệu cung đạm cũng được giảm (Hình 2). Điều này cho thấy rằng, giảm đạm thô trong khẩu phần ăn để giảm sự phụ thuộc vào nguyên liệu đạm thô là một phương án khả thi.

Hình 2. Mối quan hệ tuyến tính giữa hàm lượng nguyên liệu cung đạm và hàm lượng đạm thô của khẩu phần cho heo

Các cập nhật về hàm lượng đạm thô trong thức ăn chăn nuôi

Theo cập nhật mới nhất từ National Research Center (NRC, 2012) về nhu cầu dinh dưỡng tiêu chuẩn cho heo đã loại bỏ các khuyến nghị về hàm lượng đạm thô và được thay thế bằng nitơ tổng số. Nếu sử dụng hệ số tính đạm thô từ nitơ là 6.25, hàm lượng đạm thô của NRC 2012 thấp hơn từ 2-4% so với giá trị khuyến nghị của phiên bản NRC 1998 (Bảng 1).

Bảng  1. Khuyến nghị hàm lượng đạm thô của National Research Center năm 1998 và 2012

Cùng với sự thay đổi của NRC, nhiều quốc gia cũng đã xem xét và điều chỉnh lại các quy định về hàm lượng đạm thô trong thức ăn chăn nuôi. Ngày 26/10/2018, Hiệp hội Công nghiệp Thức ăn chăn nuôi Trung Quốc đã thông qua các khuyến nghị mới về tiêu chuẩn của thức ăn cho heo và gia cầm, với hàm lượng đạm thô giảm lần lượt là 1.5 và 1.0% (Bảng 2). Việc điều chỉnh này giúp giảm áp lực về nguồn cung nguyên liệu ở Trung Quốc bởi Trung Quốc phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nguyên liệu nhập khẩu, nhất là đậu nành.

Bảng  2. Quy định về hàm lượng đạm thô trong thức ăn heo và gà thịt của Trung Quốc

Tháng 7/2021, Bộ Nông nghiệp, Lương thực và Nông thôn Hàn Quốc thông báo về việc điều chỉnh các tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật để hạn chế hàm lượng đạm thô trong thức ăn chăn nuôi để giảm lượng nitơ dư thừa trong thức ăn chăn nuôi. Tháng 12/2021, điều chỉnh đã được áp dụng đầu tiên trên heo (Bảng 3). Những thay đổi về hàm lượng đạm thô trong thức ăn chăn nuôi được đưa ra như một hành động cho tuyên bố trở thành quốc gia trung tính các bon vào năm 2050 tại Liên Hợp Quốc của Hàn Quốc.

Bảng  3. Quy định về hàm lượng đạm thô trong thức ăn heo của Hàn Quốc

Theo một phân tích tổng hợp Wang và cs, 2018, cho thấy, khi giảm 1% đạm thô trong khẩu phần ăn có thể làm giảm lượng khí thải NH₃ từ phân và nước tiểu từ 8-10% (Hình 3).

Hình 3. Mối quan hệ tuyến tính giữa tỷ lệ bài tiết nitơ giảm và mức giảm đạm thô trong khẩu phần ăn của heo

Tại Việt Nam, từ 2026 việc sử dụng kháng sinh với mục đích kích thích tăng trưởng sẽ hoàn toàn bị cấm (Luật chăn nuôi, 32/2018/QH14), việc này gây ra áp lực cho các nhà sản xuất thức ăn chăn nuôi phải tìm giải pháp thay thế. Tiêu chảy, đặc biệt là tiêu chảy sau cai sữa là một trong những hệ lụy của việc cắt giảm kháng sinh có trong thức ăn. Ở khẩu phần được bổ sung kháng sinh kích thích tăng trưởng, kháng sinh sẽ ức chế sự phát triển của vi khuẩn đường ruột nói chung, vì thế, sự lên men protein không được tiêu hóa sẽ được kiểm soát bởi kháng sinh. Tuy nhiên, khi kháng sinh bị cắt giảm khỏi khẩu phần hoặc khi đề kháng kháng sinh xảy ra, tiêu chảy sẽ diễn ra. Tiêu chảy này không hẳn do nhiễm khuẩn như chúng ta thường nghĩ, mà đó có thể là kết quả của quá trình lên men protein dư thừa trong khẩu phần.

Khẩu phần giảm đạm thô kết hợp axit amin tổng hợp

Giảm đạm thô trong thức ăn chăn nuôi không chỉ mang lại nhiều tác động tích cực đến môi trường và sức khỏe của vật nuôi, mà còn mang lại tính linh hoạt của việc sử dụng nguyên liệu trong công thức cũng như giúp giảm bớt chi phí thức ăn (Hình 4).

Hình 4. Chi phí thức ăn với các hàm lượng đạm thô khác nhau

Tuy nhiên, việc giảm hàm lượng đạm thô cần phải đảm bảo rằng lượng axit amin trong thức ăn đáp ứng đủ nhu cầu dinh dưỡng của vật nuôi. Vì thế, bổ sung thêm các axit amin tổng hợp để bù lại lượng axit amin thiếu hụt do việc giảm bớt đạm thô là thiết yếu.

Bổ sung bốn axit amin giới hạn đầu tiên là lysine, threonine, tryptophan và methionine luôn được chú trọng và khuyến nghị trong khẩu phần giảm đạm thô nhằm đảm bảo năng suất của vật nuôi. Không chỉ vậy, nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy lợi ích và vai trò của các axit amin mạch nhánh gồm leucine, isoleucine, và valine cũng như arginine.

Đặc biệt là ở khẩu phần giảm đạm thô, các axit amin này có thể trở thành các axit amin giới hạn tiếp theo sau lysine, threonine, tryptophan và methionine. Leucine có vai trò quan trọng đối với sự tổng hợp protein cơ xương ở vật nuôi. Trái ngược với isoleucine và valine, hàm lượng leucine được tìm thấy nhiều ở trong các nguyên liệu và thường có trong khẩu phần ở mức cao hơn nhu cầu của vật nuôi. Sự dư thừa leucine trong khẩu phần ăn so với nhu cầu của vật nuôi sẽ làm tăng tốc quá trình dị hóa của valine và isoleucine, làm thiếu hụt hai axit amin này so với nhu cầu của vật nuôi.

Bên cạnh đó, dư thừa leucine cũng dẫn đến sự cạnh tranh đối kháng của các axit amin mạch nhánh này, dẫn đến giảm ăn và cuối cùng làm giảm tăng trưởng của vật nuôi. Vì thế, cần xem xét lại hàm lượng leucine trong khẩu phần để đảm bảo rằng valine và isoleucine được bổ sung ở hàm lượng tương thích với lượng leucine có trong khẩu phần nhằm tránh mất cân bằng các axit amin mạch nhánh, cũng như đảm bảo đủ lượng axit amin giới hạn có trong khẩu phần.

Việc giảm đạm thô kết hợp bổ sung axit amin tổng hợp trong thức ăn chăn nuôi không chỉ mang lại các tác động tích cực đến sức khỏe vật nuôi, cải thiện hiệu suất chăn nuôi, mà còn góp phần vào hoạt động chăn nuôi bền vững, thân thiện với môi trường và hệ sinh thái. Điều này không chỉ đang được áp dụng thực tế tại các đơn vị chăn nuôi cũng như nhà sản xuất thức ăn chăn nuôi, mà còn được ủng hộ bởi chính phủ nhiều quốc gia như Trung Quốc, Hàn Quốc. Tuy nhiên, cần chú trọng đến hàm lượng và sự cân bằng của các axit amin trong khẩu phần để đảm bảo rằng khẩu phần đáp ứng đủ lượng axit amin mà vật nuôi cần, tránh gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe vật nuôi và hiệu suất chăn nuôi.

Bùi Nguyên Phương Thảo

CJ Bio Việt Nam