Giới thiệu

Năng suất sinh sản của lợn nái đã tăng lên đáng kể trong 15 năm qua nhờ những tiến bộ trong quản lý trang trại và chọn lọc di truyền. Nhờ vậy, hiệu quả chăn nuôi được nâng cao và cho phép sản xuất với quy mô lứa lớn hơn mà không làm tăng tỷ lệ chết của lợn con. Tuy nhiên, việc tăng kích thước ổ đẻ có thể làm giảm trọng lượng lợn con khi sinh, tăng số lượng lợn còi cọc, tăng sự sai khác về trọng lượng lợn con sinh ra, tăng tỷ lệ chết trước khi cai sữa, tăng tỷ lệ thai chết lưu và chết ngay sau khi sinh. Bên cạnh đó, dinh dưỡng của lợn nái cũng là một yếu tố quan trọng có thể dẫn đến các vấn đề trên.

Các nghiên cứu trước đây đã báo cáo việc sử dụng L-Arginine trong giai đoạn mang thai có thể dẫn đến những thay đổi trong bài tiết hormone, có thể tác động đến sự trao đổi chất của bào thai và mẹ (Chew và cộng sự., 1984; Kensinger và cộng sự., 1986).

Kim và cộng sự. (2009) đã chỉ ra rằng lợn nái mang thai (từ ngày 0 đến ngày 70) cần 6.09g L Arginine trên ngày để hỗ trợ sự phát triển bình thường của bào thai, trong khi giai đoạn sau (từ ngày thứ 70 đến khi đẻ) cần một lượng L-Arginine nhiều hơn từ 10 đến 16.25g trên ngày trong khẩu phần cơ bản là ngô và đậu nành. Tuy nhiên, chỉ khoảng 60% arginine có thể đi vào tuần hoàn máu, nhưng lượng này lại không đủ để nuôi bào thai phát triển. Đây chính là nguyên nhân dẫn đến trọng lượng lợn con sinh ra nhỏ, số lượng lợn con sinh ra còn sống thấp, cũng như tỷ lệ thai chết lưu tăng.

Một số nghiên cứu trước đây đã chứng minh việc bổ sung L-Arginine trong khẩu phần ăn của lợn nái là cần thiết, giúp giảm tỷ lệ chết phôi và tăng cường sự phát triển của bào thai (Wu và cộng sự., 2013; Li và Wu, 2014). Việc bổ sung L-Arginine trong khẩu phần ăn cũng đã được chứng minh giúp tăng số con đẻ ra còn sống trên lứa cũng như trọng lượng lợn con sinh ra (Gonc¸alves và cộng sự., 2016). Tuy nhiên, quá trình tổng hợp nội sinh cũng có thể là một vấn đề ở lợn nái cao sản. Vì vậy, mục đích của bài viết này nhằm chia sẻ hiệu quả của việc bổ sung L-Arginine trong khẩu phần tới hiệu suất sinh sản của lợn nái.

Hình 1. Con đường chuyển hóa của L-Arginine (Fouad và cộng sự., 2012)

Cơ chế chuyển hóa của L-Arginine

L-Arginine là một axit amin dinh dưỡng quan trọng, không những được sử dụng để tổng hợp protein, mà còn là tiền thân cho sự sinh tổng hợp của các phân tử trong đó có creatine, axit nitric, ornithine, glutamate, polyamine, glutamine (Hình 1), và hormone (Khajali và Wideman, 2010). Đã có rất nhiều nghiên cứu trước đây cho thấy các chức năng khác nhau của L-Arginine như tăng khả năng sinh sản, giảm stress oxi hóa, giảm tích tụ mỡ, tăng cường chức năng miễn dịch, một trong những xu hướng đang được các nhà nghiên cứu quan tâm, đặc biệt khi kháng sinh đang dần bị kiểm soát và cấm sử dụng trong thức ăn chăn nuôi.

Ứng dụng của L-Arginine tới hiệu suất chăn nuôi lợn nái

Giảm tỷ lệ hội chứng thai chậm phát triển trong tử cung, tăng trọng lượng nhau thai và tăng trọng lượng lợn con sinh ra. Như đã được đề cập ở phần cơ chế chuyển hóa, arginine không chỉ cần thiết để tổng hợp protein và giải độc amoniac, mà còn được chuyển hóa để hình thành glutamine, glutamate, proline, aspartate, asparagine, ornithine, polyamine, citrulline và oxit nitric (NO) với tầm quan trọng sinh học cao đối với sự phát triển của nhau thai và bào thai (Wu và cộng sự., 2007, 2008). Bird và cộng sự. (2003), Wu và cộng sự. (2009) cũng đã chứng minh NO và polyamine là cần thiết cho sự phát triển và hình thành mạch máu của nhau thai, từ đó giúp điều hòa lưu lượng máu giữa nhau thai và bào thai, tăng cường sự lưu thông và vận chuyển chất dinh dưỡng, oxy, đào thải amoniac và chất thải trao đổi chất giữa mẹ và bào thai ở động vật có vú thời kỳ mang thai.

Hình 2. Hiệu quả của việc bổ sung 0.1% L-Arginine trong khẩu phần của lợn nái mang thai giai đoạn 30 – 110 ngày tới trọng lượng nhau thai (Guo và cộng sự., 2016)

Đây cũng là những yếu tố chính tác động đến sự tăng trưởng và phát triển của phôi thai. Một số nghiên cứu khác đã chỉ ra có sự tương quan giữa kích thước nhau thai với việc tăng trọng lượng bào thai (Biensen và cộng sự., 1998; Wilson và cộng sự., 1999), cũng như mối tương quan giữa kích thước nhau thai với việc giảm tỷ lệ hội chứng thai chậm phát triển trong tử cung, một tình trạng suy dinh dưỡng bào thai ngay khi còn trong bụng mẹ. Và nó đã chứng minh cụ thể việc tăng bổ sung L-Arginine trong khẩu phần cho lợn mẹ trong thai kỳ đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng trọng lượng của nhau thai (Tăng 11%, Hình 2) giảm hội chứng thai phát triển chậm trong tử cung (Giảm 41%, Hình 3) từ đó giúp tăng cường sự phát triển của bào thai (Tăng 7%, Hình 4).

Hình 3. Hiệu quả của việc bổ sung L-Arginine trong khẩu phần lợn nái tới tỷ lệ hội chứng thai chậm phát triển trong tử cung (0.25% L-Arginine: khẩu phần đối chứng + 0.25%; đối chứng: khẩu phần ăn cơ bản (Luise và cộng sự., 2020)

Hình 4. Hiệu quả của việc bổ sung 0.1% L-Arginine trong khẩu phần của lợn nái mang thai giai đoạn 30 – 110 ngày tới trọng lượng lợn con sinh ra (Guo và cộng sự., 2016)

Tăng số lợn con sinh ra còn sống và giảm tỷ lệ thai chết lưu

Guo và cộng sự. (2011) đã cho thấy việc bổ sung L-Arginine giúp tăng số lượng lợn con sinh ra còn sống trên lứa cũng như giảm tỷ lệ thai chết lưu nhờ tăng tổng hợp spermine và ornithine. Spermine là tín hiệu tế bào thứ cấp, đóng một vai trò quan trọng đối với sự biệt hóa, phát triển và tăng sinh của tế bào và có thể tác động đến sự chuyển hóa của protein, DNA, và RNA (Tabor và tabor, 2006).

Thêm vào đó, nhờ sự gia tăng hình thành oxit nitric và polyamine- hai chất được tổng hợp từ arginine- giúp tăng cường sự hình thành mạch máu của nhau thai, từ đó, cải thiện quá trình lưu thông và vận chuyển chất dinh dưỡng, oxy, đào thải NH3, chất thải giữa mẹ và bào thai. Đây chính là những bằng chứng chứng minh L-Arginine giúp tăng số lượng lợn con sinh ra còn sống, đồng thời giảm tỷ lệ thai chết lưu trên heo nái cao sản.

Hình 5. Hiệu quả của việc bổ sung 0.1% L-Arginine trong khẩu phần ăn của lợn nái mang thai gia đoạn 30-110 ngày tới số lượng lợn con sinh ra (Guo và cộng sự., 2016)

Hình 6. Hiệu quả của việc bổ sung 0.1% L-Arginine trong khẩu phần ăn của lợn nái mang thai giai đoạn 30-110 ngày tới số thai chết lưu (Guo và cộng sự., 2016)

Trong nghiên cứu khác của Guo và cộng sự. (2016) cũng cho thấy rằng so với nhóm đối chứng không có bổ sung L-Arginine, việc bổ sung 0.1% L-Arginine trong khẩu phần của lợn nái giúp tăng đáng kể số lượng lợn con sinh ra ( tăng 1.10 con trên ổ, tương ứng với tăng 11%, Hình 5) cũng như số lợn con sinh ra còn sống (tăng 1.15 con trên ổ, tương ứng với tăng 13%, Hình 5), cũng như giảm số thai chết lưu (giảm 5%, Hình 6).

Kết luận

Bổ sung L-Arginine trong khẩu phần ăn của lợn nái mang thai giúp:

✓ Tăng số lượng và trọng lượng của lợn con sinh ra;

✓ Tăng số lượng lợn con sinh ra còn sống;

✓ Giảm hội chứng thai chậm phát triển trong tử cung;

✓ Giảm số lượng thai chết lưu.

TS. Nguyễn Đình Hải

Quản lý kỹ thuật và Marketing CJ Bio Việt Nam

Email: john.nguyen@cj.net

_________________________

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Kim, S. W., Hurley, W. L., Wu, G., & Ji, F. (2009). Ideal amino acid balance for sows during gestation and lactation. Journal of Animal Science, 87(suppl_14), E123-E132.

Guo, P., Jiang, Z. Y., Gao, K. G., Wang, L., Yang, X. F., Hu, Y. J., Zhang, J., & Ma, X. Y. (2017). Low-level arginine supplementation (0.1%) of wheatbased diets in pregnancy increases the total and live-born litter sizes in gilts. Animal Production Science, 57(6), 1091-1096.

Tabor, C. W., & Tabor, H. (1976). 1, 4-Diaminobutane (putrescine), spermidine, and spermine. Annual review of biochemistry, 45(1), 285-306.

Wu, G., Bazer, F. W., Datta, S., Johnson, G. A., Li, P., Satterfield, M. C., & Spencer, T. E. (2008). Proline metabolism in the conceptus: implications for fetal growth and development. Amino acids, 35(4), 691-702.

Wu, G., Bazer, F. W., Davis, T. A., Kim, S. W., Li, P., Rhoads, J. M., … & Yin, Y. (2009). Arginine metabolism and nutrition in growth, health and disease. Amino acids, 37(1), 153-168.