Các thức ăn chăn nuôi công nghiệp “giàu dinh dưỡng” có thực sự hiệu quả và tiết kiệm chi phí như chúng ta nghĩ không? Điều gì quyết định việc hấp thu hiệu quả các chất dinh dưỡng trong thức ăn?

Vật nuôi có thể hấp thụ hết dinh dưỡng, đặc biệt là Phospho, trong thức ăn chăn nuôi không?

Phospho (P) là nguyên tố đóng vai trò quan trọng trong thành phần dinh dưỡng của vật nuôi.

Tuy nhiên, 50 đến 80% lượng P trong các thành phần của thức ăn chăn nuôi được dự trữ dưới dạng của phytic acid và phytate [1, 2]. Khi phytic acid kết hợp với protein và các amino acid trong thành phần của thức ăn chăn nuôi như bã đậu nành, bắp, lúa mỳ…, chúng tạo thành các phức hợp khó tiêu. Vì vậy phytic acid và phytate được xem như là những chất kháng dưỡng [antinutritional factors] trong ngành công nghiệp thực phẩm và thức ăn chăn nuôi [1, 3].

Chúng hầu như không được hấp thụ bởi động vật, đặc biệt là lợn, gia cầm và cá, vì động vật có dạ dày đơn không thể sản xuất đủ các enzymes đặc thù dành cho việc thủy phân phytic acid và phytate để giải phóng lượng phospho cần thiết cho nhu cầu của cơ thể. Kết quả là lượng phospho sẽ bị thải ra ngoài môi trường thông qua phân của động vật, dễ dàng gây ô nhiễm nguồn đất, nước và có thể gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa.

Theo Tổ chức Sản xuất Gia cầm Quốc tế, chỉ trong năm 2014, số lượng thức ăn chăn nuôi bị lãng phí lên đến 25% do thiếu đáng kể các enzyme nội sinh cho phép vật nuôi tiêu hóa triệt để thức ăn. Do đó, nhu cầu bổ sung enzymes phytase vào thức ăn chăn nuôi là hết sức cần thiết.

Tầm quan trọng của Phytase trong công nghiệp thức ăn chăn nuôi

Enzyme phytase thủy phân phytate thông qua quá trình khử phospho giải phóng các ion khoáng, qua đó làm tăng tỷ lệ hấp thụ các khoáng chất, đặc biệt là phospho [4]. Hơn nữa, phytase được bổ sung vào thức ăn chăn nuôi nhằm làm tăng khả năng tiêu hóa các loại thức ăn giàu phytic acid và phytate để giúp cho vật nuôi có thể tận dụng được tối đa nguồn phospho khả dụng trong thức ăn, điều này làm giảm đáng kể chi phí của việc bổ sung nguồn phospho vô cơ vào thức ăn chăn nuôi do chi phí nguồn phospho vô cơ ngày càng cao, đồng thời giúp làm giảm thiểu ô nhiễm phospho do các hoạt động chăn nuôi gây ra. Ngoài ra, nó cũng giúp tối ưu hóa sử dụng các chất dinh dưỡng như protein (amino acid), tinh bột và lipid.

Tóm lại, phytase là một chất xúc tác sinh học quan trọng với tiềm năng ứng dụng rộng rãi, đặc biệt trong dinh dưỡng cho con người và vật nuôi, cũng như các ứng dụng về môi trường và nông nghiệp. dẫn đến nhu cầu lớn về enzyme phytase cần được sản xuất ở qui mô công nghiệp [5]. Bổ sung enzymes phytase cho phép giảm chi phí thức chăn nuôi của các trang trại và doanh nghiệp, đồng thời, giảm ô nhiễm môi trường và giảm nguồn lực của xã hội trong việc xử lý môi trường.

Hình ảnh: nguồn Researchgate.net

Tài liệu tham khảo

[1] Z. Zhang, J. Yang, P. Xie, Y. Gao, J. Bai, C. Zhang, L. Liu, Q. Wang, X. Gao, Characterization of a thermostable phytase from Bacillus licheniformis WHU and further stabilization of the enzyme through disulfide bond engineering, Enzyme Microbial Technology 142 (2020) 109679.

[2] T. Zhao, X. Yong, Z. Zhao, V. Dolce, Y. Li, R. Curcio, Research status of Bacillus phytase, 3 Biotech 11(9) (2021) 415.

[3] A.V. Shivange, D. Roccatano, U. Schwaneberg, Iterative key-residues interrogation of a phytase with thermostability increasing substitutions identified in directed evolution, Applied microbiology biotechnology 100 (2016) 227-242.

[4] A. Badoei-Dalfard, M. Parhamfar, Z. Karami, Characterization of a thermostable, acidic-phytase from Bacillus tequilensis Dm018; medium optimization by response surface methodology, Catalysis Letters 149(11) (2019) 2961-2972.

[5] S. Haefner, A. Knietsch, E. Scholten, J. Braun, M. Lohscheidt, O. Zelder, Biotechnological production and applications of phytases, Applied microbiology biotechnology 68 (2005) 588-597.

[6] S.M. Hussain, S. Hanif, A. Sharif, F. Bashir, H.M.N. Iqbal, Unrevealing the Sources and Catalytic Functions of Phytase with Multipurpose Characteristics, Catalysis Letters 152(5) (2022) 1358-1371.