Tác giả: Aaron Cowieson

“Enzyme ngoại sinh giúp tăng cường khả năng tiêu hóa của các loại ngũ cốc, các loại đậu và khô dầu từ hạt có dầu trong thức ăn chăn nuôi. Mỗi loại enzyme có một hình dạng riêng biệt quyết định loại chất hoặc cơ chất mà nó có thể phản ứng với, và có thể được triển khai sử dụng trong quá trình xây dựng công thức thức ăn chăn nuôi với chi phí thấp nhất nhằm thay thế các nguồn khoáng chất, axit amin và năng lượng đắt tiền hơn. Việc sử dụng kết hợp các loại enzyme có thể giúp giải phóng đáng kể các chất dinh dưỡng, từ đó giúp giảm thiểu áp lực chi phí thức ăn. ”

Cụm từ “chưa từng có” thường không phù hợp để sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, bối cảnh kinh tế vĩ mô và chính trị toàn cầu hiện nay đang trải qua những thay đổi thực sự chưa từng có. Sự phục hồi kinh tế sau COVID đã thúc đẩy tình trạng lạm phát tăng cao, cộng với tình trạng thiếu hụt lao động và sự mong manh của chuỗi cung ứng. Giá năng lượng toàn cầu đang ở mức rất cao, và nhiều mặt hàng lương thực ngày càng trở nên đắt đỏ đối với người tiêu dùng. Cuộc xung đột ở Ukraine đã làm gián đoạn trầm trọng thêm nguồn cung hàng hóa, đặc biệt đối với nguồn cung lúa mì, khô dầu hướng dương, dầu và ngô; và vấn đề này đang gây áp lực lên giá của những mặt hàng đó và giá của các nguyên liệu thô thay thế như phụ phẩm và phốt phát vô cơ. Vì các nhà chăn nuôi lợn và gia cầm chỉ hoạt động với lợi nhuận eo hẹp do giá thành thức ăn chăn nuôi chiếm khoảng 70% tổng chi phí sản xuất, nên “cơn gió ngược” liên quan đến mức giá nguyên liệu cao sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến lợi nhuận và an ninh lương thực.

Các enzyme thức ăn ngoại sinh như carbohydrase, protease và phytase đã được sử dụng trong thức ăn chăn nuôi trong nhiều thập kỷ để tăng cường khả năng tiêu hóa của các loại ngũ cốc, các loại đậu và khô dầu từ hạt có dầu. Enzyme xylanase giúp gia tăng năng lượng đáng kể và có khả năng duy trì axit amin thông qua quá trình thủy phân hemiaellulose. Các sản phẩm cuối cùng từ quá trình thủy phân (xylo-oligosacarit) được lên men bởi hệ vi sinh vật đường ruột sau (một phần thông qua sự điều hòa nội tiết tố trong quá trình tiêu hóa dạ dày) sẽ giúp cải thiện năng lượng thuần (NE) và khả năng tiêu hóa axit amin. Enzyme protease giúp hòa tan các protein khó tiêu hoá trong khẩu phần, và giảm bớt áp lực đối với quá trình tổng hợp protein và mất protein nội sinh qua ruột. Những tác động trên giúp gia tăng đáng kể khả năng tiêu hóa axit amin và năng lượng. Cuối cùng, enzyme phytase sẽ thủy phân axit phytic thành myoinositol và phốt phát tự do, đồng thời làm giảm tác dụng kháng dưỡng của phytate - một chất kích thích đường ruột. Những tác động này giúp tăng cường đáng kể khả năng tiêu hóa các khoáng chất, axit amin và năng lượng, đồng thời hỗ trợ vật chủ phân chia hiệu quả các chất dinh dưỡng.

GIẢM CHI PHÍ THỨC ĂN CHĂN NUÔI BẰNG ENZYME NGOẠI SINH

Mỗi loại enzyme đều mang một ma trận dinh dưỡng riêng biệt, có thể triển khai ma trận nhằm xây dựng công thức thức ăn với chi phí thấp nhất để thay thế các nguồn khoáng chất, axit amin và năng lượng đắt tiền. Việc sử dụng kết hợp các loại enzyme sẽ giúp tiết kiệm một khoản chi phí thức ăn đáng kể (trên 30 đô la Mỹ/tấn thức ăn chăn nuôi), và đồng thời có thể tiết kiệm hơn nữa bằng cách nới lỏng tối đa các ràng buộc đối với sản phẩm phụ. Việc sử dụng kết hợp các enzyme có thể giúp giải phóng đáng kể các chất dinh dưỡng, từ đó sẽ giảm thiểu chi phí thức ăn. 

TỐI ƯU GIÁ TRỊ CỦA CÁC ENZYME TRONG THỨC ĂN

1.Giám sát cơ chất

Không giống như nhiều chất phụ gia thức ăn chăn nuôi khác (ví dụ như tinh dầu hoặc các axit hữu cơ), các enzyme thức ăn chăn nuôi sẽ thủy phân các cơ chất cụ thể và có thể đo lường được trong nguyên liệu thô. Hiệu chuẩn quang phổ cận hồng ngoại (NIR) hiện đã được áp dụng đối với hầu hết các cơ chất này bao gồm các phân đoạn polysacarit phi tinh bột, độ hòa tan protein, chất lượng ngũ cốc và axit phytic. Những áp lực về chi phí thức ăn sẽ giúp tăng thêm động lực để nâng cao ma trận tương xứng cho các enzyme, việc lập bản đồ cảnh quan cho các cơ chất trong thức ăn cũng ngày càng quan trọng nhằm giúp năng suất của vật nuôi không bị ảnh hưởng. Có thể áp dụng một số chiến lược để tối ưu giá trị của các enzyme trong thức ăn, ví dụ như, khi axit phytic trong khẩu phần được phát hiện với nồng độ tương đối cao (> 0,25% phốt pho phytate), thì chúng ta có thể sử dụng enzyme phytase liều cao hơn nhằm giúp chuyển hóa tốt hơn lượng phốt phát vô cơ trong khẩu phần đó. Có thể sử dụng thêm các chất phụ gia liền kề khác như các enzyme phụ trợ (đặc biệt là protease), các axit hữu cơ, vitamin D3 và 25-OH D3, quản lý độ pH của nước uống, v.v. để tăng khả năng tiếp cận phytate, việc này sẽ giúp tối ưu hóa hơn nữa việc loại bỏ hoàn toàn phytate. Chúng ta cũng có thể thực hiện phương pháp tương tự để sắp xếp ma trận năng lượng với chất lượng ngũ cốc. Ngô hoặc lúa mì là các nguyên liệu có nồng độ chất xơ cao, hoặc ma trận protein/ tinh bột - về cơ học có khả năng chống lại sự hòa tan trong ruột - có thể có nồng độ năng lượng chuyển hóa tương đối thấp, và các giả định về năng lượng cho carbohydrase có thể bị thổi phồng trong trường hợp này.

2. Sử dụng các nguyên liệu thức ăn rẻ tiền hơn

Việc nới lỏng tối đa các ràng buộc đối với các sản phẩm phụ có chi phí thấp và hàm lượng chất xơ cao hơn, các nguyên liệu thô có nguồn gốc từ địa phương cũng có thể giúp giảm thiểu đáng kể chi phí thức ăn, nhưng việc này cần được thực hiện và quản lý có chiến lược, nếu không thì sẽ có thể làm tăng tỷ lệ FCR. Các nguyên liệu có chứa hàm lượng chất xơ cao hơn như cám lúa mì, cám gạo, khô dầu hạt cọ và các sản phẩm phụ của nhà máy chưng cất chứa nồng độ chất xơ đủ để cản trở lượng ăn vào và làm bong tróc niêm mạc đường ruột. Nhờ vào công nghệ NIR mà những thay đổi này trong hàm lượng chất xơ trong khẩu phần đã có thể định lượng được và lập bản đồ một cách có hệ thống nhằm cho phép lựa chọn sử dụng enzyme một cách có chiến lược. Điều quan trọng là các sản phẩm phụ có hàm lượng chất xơ cao thường chứa nồng độ phytate đáng kể, và điều này cần được cân nhắc thêm trong các cuộc thảo luận về cách tối ưu hóa liều lượng phytase.

 3. Tận dụng hệ vi sinh vật 

Việc sử dụng các carbohydrase thành phần đơn và hỗn hợp các carbohydrase bổ sung như xylanase, glucanase, pectinase và amylase sẽ giúp làm tăng đáng kể mật độ năng lượng chuyển hóa, khả năng tiêu hóa và năng lượng thuần của các nguyên liệu thức ăn và cải thiện sức khỏe đường ruột thông qua những thay đổi trong quá trình lên men của hệ vi sinh vật tại đoạn ruột cuối. Những thay đổi này trong hệ vi sinh vật đường ruột cũng được tích lũy và cho phép vật chủ ngày càng nâng cao khả năng thích ứng đối với việc ăn chất xơ. Điều quan trọng là, để tạo ra các tác động có lợi liên tục, thì các enzyme cần phải được bổ sung cho vật nuôi từ giai đoạn mới ấp nở cho đến khi giết mổ. Việc bổ sung và loại bỏ các enzyme trong các khẩu phần ăn khác nhau trong các giai đoạn khác nhau sẽ tạo ra những tác động khó dự đoán hơn và có nhiều biến đổi hơn. Ngoài việc giúp cải thiện về mặt năng lượng, việc sử dụng các carbohydrase còn giúp cải thiện về khả năng tiêu hóa axit amin, và có thể có tác động hơn nữa đến việc giúp giảm bớt chi phí thức ăn hoặc giảm tỷ lệ FCR.

4. Sử dụng khẩu phần protein thấp

Kết hợp sử dụng enzyme protease ngoại sinh cùng với các enzyme liền kề như phytase và carbohydrase để hỗ trợ nhau, và sử dụng chiến lược các axit amin kết tinh, sẽ cho phép giảm triệt để mức protein thô trong khẩu phần, từ đó giúp duy trì năng suất của động vật. Việc này có tác động đáng kể đến chi phí khẩu phần và có thể giúp xây dựng các công thức thức ăn đa dạng hơn, ví dụ như giảm bớt sự phụ thuộc vào các bữa ăn protein nhập khẩu. Điều quan trọng là, dòng chảy sinh hóa của nitơ protein và nitơ phi protein vào môi trường giảm đáng kể khi giảm mức protein trong khẩu phần, ví dụ: cứ giảm 1% protein thô trong khẩu phần thì lượng nitơ amoniac sẽ giảm 10%. Những thay đổi này không chỉ ảnh hưởng đến chi phí thức ăn mà còn giúp cải thiện sức khỏe và phúc lợi của động vật, chất lượng rác thải, chất lượng thân thịt và tính bền vững của môi trường. Tỷ lệ FCR cũng sẽ được cải thiện nếu cho ăn giảm bớt khẩu phần protein bằng cách cung cấp thêm phốt phát tiêu hóa, kết hợp với việc sử dụng các enzyme carbohydrase và protease một cách chiến lược, để tăng khả năng giữ protein trong khẩu phần ăn và giảm thất thoát axit amin nội sinh. Điều quan trọng là cần áp dụng chính xác ma trận axit amin như các ma trận chung hoặc 'phẳng' cho các axit amin, nếu áp dụng ma trận mà không cân nhắc về phương thức hoạt động cụ thể của các enzyme đối với các thành phần thức ăn khác nhau thì sẽ cho ra kết quả không thể lường trước được.

5. Dinh dưỡng chuẩn xác

Việc cuối cùng là nên trao đổi với các chuyên gia kỹ thuật về enzyme thức ăn tại địa phương về việc áp dụng các ma trận enzyme, lựa chọn hỗn hợp phụ gia và sử dụng liều lượng; bạn nên chuẩn bị trước kiến thức về khẩu phần ăn cơ bản bất cứ khi nào có thể để đạt được mục tiêu chăn nuôi. Các khuyến nghị phù hợp có thể được đưa ra để làm phù hợp nhất các mục tiêu cụ thể của chuyên gia dinh dưỡng, thành phần của khẩu phần, và những phương pháp xây dựng công thức thức ăn mong muốn.

TIẾT KIỆM CHI PHÍ THỨC ĂN

Các sản phẩm enzyme thức ăn chăn nuôi mới được tung ra thị trường thường mang theo hồ sơ giải phóng chất dinh dưỡng được khuyến nghị hoặc “ma trận dinh dưỡng”. Các ma trận này được xây dựng trong quá trình phát triển sản phẩm và thường là tập hợp của các kết quả được phát hiện trong nhiều thử nghiệm. Tuy nhiên, trên thực tế, các ma trận này chỉ được các chuyên gia dinh dưỡng áp dụng một phần, và trong một số trường hợp chấp nhận tốn kém thêm một khoản nhỏ về chi phí thức ăn để ưu tiên sử dụng enzyme thức ăn trong công thức nhằm cải thiện tỷ lệ FCR. Những chiến lược giúp tạo các giá trị tối ưu cho enzyme sẽ khác nhau tùy thuộc vào giá thịt và trứng, chi phí nguyên liệu thức ăn và “giá bóng” của các chất dinh dưỡng trong công thức. Ngày nay, do giá nguyên liệu thô đang ở mức cao và mức giá này dự kiến sẽ duy trì như vậy trong tương lai gần, nên việc thực hiện đánh giá lại các ma trận dinh dưỡng cho các enzyme thức ăn chăn nuôi là điều hợp lý nên làm.

1. Việc tăng liều lượng phytase không phải là một chiến lược mới, và phương pháp “dùng liều cao” đã được thực hiện từ khoảng năm 2010. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, mục đích của việc dùng tăng liều lượng phytase rõ ràng là để giảm FCR, và việc tăng nồng độ phytase thường sẽ không gây bất kỳ thay đổi nào về công thức. 

2. Việc dùng kết hợp enzyme sẽ mang lại tiềm năng giảm bớt chi phí thức ăn đáng kể, và có thể áp dụng các ma trận đối với các hỗn hợp enzyme một cách an toàn nếu tuân theo hướng dẫn về các phụ gia giữa các loại enzyme. Những khoản tiết kiệm chi phí thức ăn này chủ yếu liên quan đến việc giảm bớt protein thô trong khẩu phần, bổ sung thêm các nguồn chất béo, và tăng cường sử dụng các nguyên liệu thức ăn có chi phí thấp hơn như đậu, lúa mì, vỏ yến mạch và các nguyên liệu thô khác có nguồn gốc địa phương. 

KẾT LUẬN

Enzyme thức ăn chăn nuôi là một sản phẩm phụ gia quen thuộc đối với các chuyên gia dinh dưỡng. Việc sử dụng các công nghệ enzyme này giúp giảm các chi phí dinh dưỡng đầu vào, mang lại sự linh hoạt hơn trong công thức với chi phí thấp nhất, hỗ trợ tình trạng sức khỏe của động vật cũng như cải thiện tính bền vững của sản xuất. Trong thời điểm biến động khó lường và giá nguyên liệu thô tăng kinh khủng như hiện nay, chưa bao giờ mà giá trị của các enzyme mang lại đối với các chuyên gia dinh dưỡng lại cao đến thế. Những hiệu quả mà các enzyme mang lại là tính phù hợp, có thể đo lường được, độ đáng tin cậy về mặt khoa học và mang lại giá trị kinh tế. Khi bạn chưa rõ ràng về định hướng trong tương lai, thì hãy cân nhắc đến việc làm mới phương pháp của bạn để ứng dụng bổ sung enzyme nhằm tối ưu hóa hơn nữa các giá trị mà công nghệ vượt trội này có thể mang lại.

Nguồn: feedandadditive.com

Biên dịch: Ecovet Team