Bối cảnh

Phytase xúc tác quá trình thủy phân từng bước của phytate (IP6), Về mặt lý thuyết giải phóng đến inositol monophosphate (IP1). Enzyme Phosphatase ruột non sẽ hiện diện trên niêm mạc ruột non của heo và gia cầm, xúc tác bước cuối cùng bằng cách thu hồi phốt pho (P) còn lại và để lại myo-inositol tự do. Phương pháp tiêu chuẩn xác định hoạt tính Phytase (FTU) được xác định bằng khả năng của phytase thủy phân IP6 dưới điều kiện lý tưởng thiết lập trong môi trường ống nghiệm (in-vitro), từ điểm giải phóng Phospho, chỉ có 1/6 lượng phốt pho bắt giữ trong phytate của khẩu phần được giải phóng bởi phytase. Kết quả cho thấy phương pháp FTU chuẩn không tuyến tính ái lực với những esters có IP thấp do vậy cung cấp rất ít , thông tin về giá trị thực của phytase trên thực tế . Lượng phốt pho được giải phóng bởi phytase sẽ phụ thuộc vào khả năng của nó, trong điều kiện ruột sống, thủy phân các este phốt pho thấp hơn hình thành như chất trung gian trong quá trình chuyển đổi từ IP6 thành IP1.

Ngoài việc giải phóng phốt pho, việc thủy phân các este phốt pho thấp hơn (IP4 và các este thấp hơn) cũng loại bỏ tác dụng kháng dinh dưỡng, dù nhỏ hơn so với phytate nguyên chất (IP6) nhưng vẫn gây khó khăn cho năng suất của vật nuôi. Trong bài viết này, chúng tôi trình bày kết quả của một nghiên cứu thực tế trên vật nuôi để khảo sát sự thủy phân các este phốt pho khác nhau trong tiêu hóa ruột non của heo được cho ăn một lượng phytase thương mại theo liều tiêu chuẩn (500 FTU) hoặc liều cao (2000 FTU) (Quantum Blue, AB Vista).

Thí nghiệm

Tổng cộng 160 heo con đang cai sữa (trọng lượng ban đầu 5,6 kg) được thiết kế trong các chuồng hoàn toàn ngẫu nhiên. Thử nghiệm được bố trí 2 lần, sử dụng 80 con heo trong mỗi lần. Trong mỗi lần, thí nghiệm sẽ được lặp lại trong 5 chuồng với heo có trọng lượng tương đồng  trong cùng một chuồng. Nghiên cứu được tiến hành trong ba giai đoạn, gồm 0-21 ngày, 21-35 ngày và 35-49 ngày. Giai đoạn đầu tiên (0-21 ngày) được coi là giai đoạn “điều chỉnh” trong đó không áp dụng NC (đối chứng âm) để giúp tích lũy đủ dự trữ P. Từ ngày thứ 21 trở đi, các khẩu phần thí nghiệm sẽ bao gồm một chế độ ăn đủ chất dinh dưỡng (PC), một chế độ ăn giảm canxi và phospho (NC), NC + 500 FTU (500 FTU) và NC + 2000 FTU (2000 FTU). Các khẩu phần thí nghiệm chứa khoảng 45% bắp, và 30% bã đậu nành với phần còn lại được cấu thành bởi protein đậu nành tách cô đặc (6%), sữa bột khô (10%) và lactose (5%). Dioxit titan được thêm vào 0,5% vào khẩu phần giai đoạn ba (35-49 ngày) để xác định sự biến mất các este IP (IP6-IP2) trong chất tiêu hóa ruột non.

Kết quả

So với chế độ ăn giảm canxi và phospho, phytase đã giảm nồng độ tương đối của IP6 lần lượt là 87% và 97% tại liều 500 và 2000 FTU; hiệu ứng này tương tự đối với IP5. Nồng độ tương đối của các este IP thấp hơn (IP4, IP3 và IP2) đã tăng cả ở liều 500 FTU và 2000 FTU, nhưng đây không phải là tăng trưởng ròng vì tổng IP6-IP2 đã giảm đi 65% và 86% tương ứng ở 500 và 2000 FTU. Giả sử nồng độ phytate trong khẩu phần dinh dưỡng là 0,24%, điều này dẫn đến Phốt pho giải phóng lần lượt là 0,156% và 0,207% cho liều 500 và 2000 FTU. Các con số này khá khớp với những khẳng định chính thức về ma trận dinh dưỡng cho liều của các loại phytase thử nghiệm. Nồng độ tương đối của myo-inositol đã tăng lần lượt là 5 và 7,5 lần tại các thí nghiệm 500 và 2000 FTU.

Tóm tắt và kết luận

Dữ liệu này cho thấy một sự tương quan cao của phytase thử nghiệm với IP6, cũng như với các este IP thấp hơn. Nó cũng cho thấy rằng việc dùng phytase liều cao sẽ giúp giảm thêm lượng este IP ròng và tăng cường sự giải phóng myo-inositol trong hệ tiêu hóa của heo. Việc phá hủy phytate một cách hoàn chỉnh hơn và cung cấp myo-inositol có thể dẫn đến cải thiện quá trình hấp thụ chất dinh dưỡng và hiệu quả kỹ thuật nuôi trên heo.

Hình 1: Ảnh hưởng của phytase lên ester IP hồi tràng và myo-inositol

Usama Aftab & Mike Bedford, AB Vista