Xác định tỷ lệ Lysine/me thích hợp trong thức ăn hỗn hợp cho lợn 5 máu ngoại giai đoạn 18-50 kg tại Thái Nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HỒ THỊ BÍCH NGỌC XÁC ĐỊNH TỶ LỆ LYSINE /ME THÍCH HỢP TRONG THỨC ĂN HỖN HỢP CHO LỢN 5 MÁU NGOẠI GIAI ĐOẠN 18 – 50 KG NUÔI TẠI THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : Chăn nuôi Mã số : 60.62.40 Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. Dương Mạnh Hùng 2. PGS. TS. Trần Văn Phùng Thái Nguyên, năm 2007 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 Lời cám ơn Hoàn thành luận văn thạc sỹ này, tôi đã nhận đƣợc sự quan tâm giúp đỡ rất tận tình và chu đáo của quý thầy cô giáo trong khoa Chăn nuôi Thú y, Khoa Sau đại học, Phòng thí nghiệm trung tâm Trƣờng đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy giáo hƣớng dẫn: TS. Dƣơng Mạnh Hùng và PGS.TS. Trần Văn Phùng đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình triển khai các nội dung nghiên cứu cũng nhƣ đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thành luận văn. Tôi xin trân trọng cám ơn: - Ban Giám hiệu Nhà trƣờng, Ban chủ nghiệm Khoa Chăn nuôi thú y, Khoa Sau đại học, Phòng Thí nghiệm trung tâm đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu. - Các thầy cô giáo bộ môn Di truyền – Giống – Thức ăn đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài - Gia đình anh Dƣơng Thành Cƣơng xóm Tung –Xã Tích Lƣơng – Thành phố Thái Nguyên đã cung cấp địa điểm, chuồng trại và giúp đỡ tôi trong quá trình nuôi dƣỡng và chăm sóc gia súc thí nghiệm. Cuối cùng tôi rất biết ơn các bạn bè đồng nghiệp và những ngƣời thân trong gia đình đã động viên khích lệ, giúp đỡ tận tình về mọi mặt cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn. Thái Nguyên, ngày 14 tháng 11 năm 2007 Học viên Hồ Thị Bích Ngọc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, khách quan và chƣa có ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN ARC (Agriculture Research Council) Hội đồng nghiên cứu nông nghiệp (Anh) Cs Cộng sự Dr Duroc His Histidine Ileu Isoleucine KL Khối lƣợng Leu Leucine Lr Landrace Lys Lysine ME (Metalbolizable Energy) Năng lƣợng trao đổi Met Methionine NRC (National Rearch Council)Hội động nghiên cứu quốc gia (Hoa Kỳ) Phe Phenyl Pie Pietrain Pr Protein TA Thức ăn Thr Threonine TL Tỷ lệ TN Thí nghiệm Tryp Tryptophan VCK Vật chất khô Yr Yorkshire Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Bảng Nội dung Trang Bảng 3.1a Sinh trƣởng tích luỹ của lợn thí nghiệm có tỷ lệ lysine/NLTĐ khác nhau trên nền thức ăn có tỷ lệ protein 18% 44 Bảng 3.1b Sinh trƣởng tích luỹ của lợn thí nghiệm có tỷ lệ lysine/NLTĐ khác nhau trên nền thức ăn có tỷ lệ protein 17% 45 Bảng 3.2a Sinh trƣởng tuyệt đối của lợn thí nghiệm có tỷ lệ lysine/NLTĐ khác nhau trên nền thức ăn có tỷ lệ protein 18% 47 Bảng 3.2b Sinh trƣởng tuyệt đối của lợn thí nghiệm có tỷ lệ lysine/NLTĐ khác nhau trên nền thức ăn có tỷ lệ protein 17% 47 Bảng 3.3a Sinh trƣởng tƣơng đối của lợn thí nghiệm có tỷ lệ lysine/NLTĐ khác nhau trên nền thức ăn có tỷ lệ protein 18% 49 Bảng 3.3b Sinh trƣởng tƣơng đối của lợn thí nghiệm có tỷ lệ lysine/NLTĐ khác nhau trên nền thức ăn có tỷ lệ protein 17% 49 Bảng 3.4a Tiêu thụ thức ăn/ngày của lợn thí nghiệm khi cho ăn thức ăn có tỷ lệ protein 18% 52 Bảng 3.4b Tiêu thụ thức ăn/ngày của lợn thí nghiệm khi cho ăn thức ăn có tỷ lệ protein 17% 53 Bảng 3.5a Tiêu tốn thức ăn và năng lƣợng trao đối/kg tăng khối lƣợng của lợn thí nghiệm khi cho ăn thức ăn có tỷ lệ 54 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 protein 18% Bảng 3.5b Tiêu tốn thức ăn và năng lƣợng trao đối/kg tăng khối lƣợng của lợn thí nghiệm khi cho ăn thức ăn có tỷ lệ protein 17% 55 Bảng 3.6a Tiêu tốn protein và lysine/kg tăng khối lƣợng của lợn thí nghiệm khi cho ăn thức ăn có tỷ lệ protein 18% 57 Bảng 3.6b Tiêu tốn protein và lysine/kg tăng khối lƣợng của lợn thí nghiệm khi cho ăn thức ăn có tỷ lệ protein 17% 58 Bảng 3.7a Chi phí thức ăn/kg tăng khối lƣợng của lợn thí nghiệm khi cho ăn thức ăn có tỷ lệ protein 18% 61 Bảng 3.7b Chi phí thức ăn/kg tăng khối lƣợng của lợn thí nghiệm khi cho ăn thức ăn có tỷ lệ protein 17% 61 Bảng 3.8a Kết quả mổ khảo sát năng suất thịt lợn thí nghiệm khi cho ăn thức ăn có tỷ lệ protein 18% 63 Bảng 3.8b Kết quả mổ khảo sát năng suất thịt lợn thí nghiệm khi cho ăn thức ăn có tỷ lệ protein 17% 64 Bảng 3.9a Kết quả phân tích thành phần hoá học của thịt lợn thí nghiệm khi cho ăn thức ăn có tỷ lệ protein 18% 68 Bảng 3.9b Kết quả phân tích thành phần hoá học của thịt lợn thí nghiệm khi cho ăn thức ăn có tỷ lệ protein 17% 68 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ Nội dung Trang Sơ đồ 1.1 Công thức lai tạo lợn thƣơng phẩm lai 3 giống ngoại 5 Sơ đồ 1.2 Công thức lai tạo lợn thƣơng phẩm lai 4, 5 giống ngoại 6 Sơ đồ 1.3 Sử dụng axit amin trong cơ thể 15 Sơ đồ 1.4 Trao đổi lysine trong cơ thể 17 Sơ đồ 2.1 Bố trí thí nghiệm 38 DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ Đồ thị Nội dung Trang Đồ thị 3.1 a,b Tƣơng quan giữa tỷ lệ lysine/NLTĐ với sinh trƣởng tích luỹ của lợn thí nghiệm trên nền thức ăn có tỷ lệ protein 18% và 17% 51 Đồ thị 3.2 a,b Tƣơng quan giữa tỷ lệ lysine/NLTĐ và tỷ lệ thịt nạc của thịt lợn thí nghiệm khi cho ăn thức ăn có tỷ lệ protein 18% và 17% 67 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Chăn nuôi lợn là một nghề truyền thống có từ lâu đời ở nƣớc ta. Trong thời gian qua, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành trồng trọt, đặc biệt là sự tăng trƣởng nhanh về sản xuất lƣơng thực thực phẩm, nghề chăn nuôi lợn ở nƣớc ta đã phát triển khá tốt, số lƣợng tổng đàn và chất lƣợng đàn đều tăng khá. Chăn nuôi lợn ở nƣớc ta đã tăng trƣởng khá về tổng đàn, chất lƣợng đàn cũng nhƣ quy mô sản xuất, kim ngạch xuất khẩu. Năm 2001 cả nƣớc có 21,8 triệu con nhƣng đến năm 2005 có 27,43 triệu con. Sản lƣợng thịt lợn hơi năm 2001 là 1,51 triệu tấn, năm 2005 là 2,29 triệu tấn tăng 10,12%/năm. Cơ cấu giống lợn hiện nay đã đƣợc cải thiện tích cực, hầu hết các giống lợn có năng suất và chất lƣợng cao trên thế giới đã đƣợc nhập vào nƣớc ta nhƣ Landrace, Yorkshire, Pietrain, Duroc. Số lƣợng đàn lợn nái ngoại tăng khoảng 372 ngàn con năm 2005. Từ năm 2001 đến 2005, bình quân mỗi năm xuất khẩu đƣợc từ 18-20 ngàn tấn/năm nhƣng khối lƣợng xuất khẩu chƣa nhiều và không ổn định [2]. Tuy nhiên, so với yêu cầu và khả năng thì kết quả này còn quá khiêm tốn. Sản lƣợng thịt xuất khẩu chiếm khoảng 1-3% tổng sản lƣợng thịt lợn sản xuất trong nƣớc. Sản phẩm thịt lợn xuất khẩu của ta từ trƣớc đến nay chủ yếu là thịt lợn sữa và thịt lợn choai, một số lƣợng nhỏ thịt lợn mảnh. Bên cạnh giống và thị trƣờng thì sản xuất và cung ứng thức ăn có vai trò quan trọng đáp ứng cho từng giống và phƣơng thức sản xuất đặc thù, vì chất lƣợng thịt phụ thuộc nhiều vào thức ăn chăn nuôi (cùng một loại con giống, nhƣng chất lƣợng thức ăn khác nhau sẽ cho sản phẩm khác nhau). Thức ăn thƣờng chiếm 60 – 70% giá thành sản xuất 1 kg thịt hơi. Nhƣng nguồn nguyên liệu để chế biến thức ăn gia súc ở trong nƣớc còn thiếu, hàng năm vẫn phải nhập ngoại với giá cao. Đặc biệt trong thời gian gần đây giá thức ăn chăn nuôi leo thang trong khi giá thịt lợn lại giảm. Thêm vào đó là dịch bệnh nhƣ bệnh lợn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 9 tai xanh, hội chứng rối loạn hô hấp và sinh sản, bệnh liên cầu khuẩn ở lợn đã làm cho chăn nuôi lợn gặp không ít khó khăn. Để nâng cao sức cạnh tranh và mở rộng thị trƣờng cho sản phẩm thịt lợn trong nƣớc và xuất khẩu thì có nhiều vấn đề đang đặt ra đòi hỏi chúng ta cần nhanh chóng giải quyết. Trong những năm gần đây, chúng ta đã nhập nhiều giống lợn ngoại có năng suất cao và tỷ lệ nạc cao, lai tạo giữa các giống kết hợp với những thành công trong nghiên cứu thức ăn nhằm đảm bảo nhu cầu thịt nạc của ngƣời tiêu dùng. Chúng ta biết rằng, thức ăn là một trong những yếu tố chính tác động đến năng suất, phẩm chất của thịt lợn mà tác động này lại do protein, mức độ và các tỷ lệ axit amin có trong thức ăn quyết định. Bên cạnh đó, các chất dinh dƣỡng trong khẩu phần còn có nhiều mối quan hệ mật thiết với nhau, chỉ khi đáp ứng không những đầy đủ mà còn cân đối phù hợp thì mới có thể khai thác tối đa tiềm năng di truyền của vật nuôi. Một trong những mối quan hệ đó là quan hệ giữa hàm lƣợng lysine và năng lƣợng trao đổi. Theo kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả trong và ngoài nƣớc, tỷ lệ giữa lysine và năng lƣợng trao đổi, ở mỗi giai đoạn sinh trƣởng của lợn không hoàn toàn giống nhau. Hầu hết các kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng, tỷ lệ lysine/ME giảm dần theo tuổi. Theo NRC (1988), trong điều kiện cho ăn tự do, mức năng lƣợng trao đổi ổn định (3265 Kcal/kg TĂ) ở các giai đoạn 10 - 20; 20 - 50; 50 - 80; 80 - 120 kg thì tỷ lệ lysine trong khẩu phần tƣơng ứng là: 1,15; 0,95; 0,75 và 0,6%. Những kết quả nghiên cứu của Kaji và Cs (1987) [45] cho biết: nhu cầu lysine cần cho 1 kg tăng khối lƣợng ở lợn con và lợn đang sinh trƣởng là 20g và 17,3g lysine tiêu hoá và nhu cầu này không có sự khác biệt giữa các giai đoạn sinh trƣởng. Kết quả này đƣợc các nhà dinh dƣỡng gia súc Nhật Bản sử dụng làm căn cứ để tính toán nhu cầu lysine cho lợn con và lợn sinh trƣởng. Mỗi nƣớc, trong những điều kiện nghiên cứu và thực tiễn cụ thể đều đƣa ra những khuyến cáo không hoàn toàn giống nhau. Để góp phần làm sáng tỏ hơn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 mối quan hệ giữa tỷ lệ lysine với ME trong khẩu phần ăn của lợn ngoại giai đoạn sinh trƣởng, trong điều kiện chăn nuôi tại Thái Nguyên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: "Xác định tỷ lệ Lysine/ME thích hợp trong thức ăn hỗn hợp cho lợn 5 máu ngoại giai đoạn từ 18-50 kg nuôi tại Thái Nguyên”. 2. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu ảnh hƣởng của các khẩu phần thức ăn hỗn hợp có tỷ lệ lysine/ME khác nhau đến sinh trƣởng, năng suất và thành phần hoá học của thịt từ đó xác định tỷ lệ lysine/ME phù hợp cho lợn ngoại giai đoạn 18 - 50 kg Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở lý luận 1.1.1. Một số vấn đề liên quan đến giống lợn Trƣớc đây, trong chăn nuôi quảng canh ngƣời ta thƣờng nuôi lợn hƣớng mỡ, tận dụng thức ăn thừa, phế phụ phẩm nông nghiệp. Khi nhu cầu về thịt nạc tăng thì các nhà chăn nuôi chú ý đến việc lai tạo với các giống lợn ngoại cao sản, nuôi thuần các giống lợn ngoại siêu nạc. Những năm gần đây, nhiều giống lợn ngoại có năng suất cao đã đƣợc nhập nội vào Việt Nam. Đi đôi với việc sử dụng có hiệu quả các chƣơng trình giống tối ƣu, việc nâng cao chất lƣợng lợn giống đã và đang đƣợc tiến hành một cách tích cực. Đàn lợn cụ kỵ nhập nội này đã đƣợc nuôi thích nghi và sử dụng trong nhiều năm qua và nay đƣợc làm tƣơi máu nhằm nâng cao năng suất cho đàn lợn này. Lai tạo là biện pháp nhân giống nhằm nâng cao năng suất và phẩm chất sản phẩm thông qua ƣu thế lai. Hiện nay, ở nhiều nƣớc có chăn nuôi lợn phát triển 70 – 90% lợn nuôi thịt là lợn lai. Tại Việt Nam hiện nay, rất nhiều chƣơng trình lai tạo ra lợn nuôi thịt 4 - 5 giống do công ty PIC thực hiện. Với 3 dòng thuần đàn cụ kỵ là dòng L11 (giống Yorkshire chuyên hóa theo tăng khối lƣợng, tỷ lệ nạc). Dòng L06 (giống Landrace chuyên hóa theo khả năng sinh sản) và dòng L64 (giống Pietran chuyên hóa theo tỷ lệ nạc cao) và 2 dòng tổng hợp là L19 và L95. Để tạo ra lợn lai nuôi thịt có 4 và 5 giống, ngƣời ta thƣờng cho lợn đực giống dòng 402 lai với lợn nái CA và C22. Lợn đực 402 đƣợc tạo ra từ việc cho lai tạo giữa lợn đực dòng L64 và lợn nái dòng L11. Lợn nái C22 và CA thuộc cấp giống bố mẹ đƣợc tạo ra bằng cách cho lai giữa lợn đực L19 với lợn nái C1050 và C1230. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 12 Khi cho lai giữa lợn đực dòng 402 với lợn nái CA sẽ tạo ra con lai hybrid 5 giống để nuôi thịt. Lợn lai hybrid nuôi thịt 4 hoặc 5 giống có năng suất cao, phẩm chất tốt (tỷ lệ nạc cao), phù hợp với phƣơng thức nuôi công nghiệp hiện nay, đƣợc thị trƣờng ƣa chuộng. * Đối với giống lợn ngoại, hiện nay đang phổ biến 3 công thức lai sau: - Lợn lai 3 máu gồm các giống: Yorkshire – Landrace - Duroc, loại này phổ biến ở các tỉnh phía Bắc (Đồng bằng Sông Hồng, Đông Bắc, Bắc Trung Bộ). + Công thức lai tạo lợn thƣơng phẩm lai 3 giống ngoại ông bà: Sơ đồ 1.1: Công thức lai tạo lợn thƣơng phẩm lai 3 giống ngoại - Lợn lai 4 máu gồm các giống: Yorkshire – Landrace – Duroc – Pietrain, loại này phổ biến ở các tỉnh phía Nam, đặc biệt là Đông Nam Bộ và Đồng bằng sông Cửu Long. - Lợn lai 5 máu gồm các dòng: L95 - L11 - L06 - L19 - L64. Trại giống cụ kỵ Tam Điệp, Ninh Bình của Viện Chăn nuôi, loại này phổ biến ở một số tỉnh Đồng bằng sông Hồng (Ninh Bình, Thái Bình, Hƣng Yên, ...). + Công thức lai tạo lợn thƣơng phẩm lai 4, 5 giống ngoại Yr, Lr Lr, Yr Dr LrYr, YrLr YrLrDr LrYrDr Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 13 Sơ đồ 1.2: Công thức lai tạo lợn thƣơng phẩm lai 4, 5 giống ngoại 1.1.2. Dinh dưỡng axit amin ở lợn Mặc dù protein có chứa 20 loại axit amin chính, nhƣng không phải tất cả số đó đều là thành phần thiết yếu của khẩu phần. Một số axit amin có thể tổng hợp đƣợc từ nguồn gốc cacbon và các nhóm amin chuyển hoá từ các axit amin khác dƣ thừa so với nhu cầu. Những axit amin đƣợc tổng hợp theo kiểu này gọi là axit amin không thiết yếu. Mặc dù cả hai loại axit amin này đều cần thiết cho hoạt động sinh lý và trao đổi, các khẩu phần thông dụng của lợn đều chứa đủ lƣợng các axit amin không thiết yếu hay các nhóm axit amin để tổng hợp nên chúng. Điều này cũng đúng cả với các khẩu phần có lƣợng protein thấp và phải bổ sung bằng các axit amin kết tinh (Brudboil và Souther, 1994 [6]. Nhƣ vậy, phần quan trọng trong dinh dƣỡng cho lợn là các axit amin thiết yếu. GP 1230 GPT 1050 CA c C22 z 5 máu 4 máu L19 E,M L19 Duroc L06 Lr L11 Yr L64 Pie L95 Meishan L64 Pietran Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 14 Một vài axit amin không rõ ràng thuộc loại thiết yếu hay không thiết yếu. Ví dụ nhƣ: arginine thƣờng đƣợc coi là một axit amin thiết yếu. Cơ thể lợn có thể tự tổng hợp đƣợc arginine và sự tổng hợp arginine từ glutamin có thể thấy ở tế bào thành ruột non trong khoảng 1 giờ trƣớc lúc đẻ (Wu và Knable, 1995) [6]. Tuy nhiên, sự tổng hợp này không đáp ứng đủ nhu cầu dinh dƣỡng trong giai đoạn phát triển đầu tiên của lợn (Souther) [6]. Vì vậy, trong khẩu phần của lợn vỗ béo cần cung cấp arginine. Hạt ngũ cốc nhƣ ngô, lúa mỳ, cám là thành phần chủ yếu của khẩu phần ăn của lợn, và cung cấp từ 30 – 60% tổng nhu cầu axit amin. Nhƣng cũng cần phải có nguồn protein khác nhƣ khô đỗ tƣơng để bảo đảm cung cấp đủ và cân bằng các axit amin thiết yếu. Cũng có thể cung cấp axit amin tinh thể để tăng cƣờng lƣợng ăn vào các axit amin đặc trƣng trong thức ăn. Lƣợng protein cần thiết để cung cấp đủ với lƣợng axit amin thiết yếu ăn vào sẽ phụ thuộc vào loại thức ăn sẽ đƣợc sử dụng. Loại thức ăn chứa những protein chứa các axit amin với lƣợng thích ứng nhu cầu của lợn hay thức ăn hỗn hợp trong đó sự thiếu hụt axit amin ở loại thức ăn này sẽ đƣợc bổ sung ở loại thức ăn khác, sẽ đáp ứng đủ nhu cầu về axit amin thiết yếu mặc dù mức protein khẩu phần thấp hơn so với loại thức ăn có một loại axit amin ít thích hợp. Điều này rất quan trọng đối với mục đích giảm tối thiểu lƣợng nitrogen đào thải. Một phƣơng pháp khác làm giảm lƣợng protein khẩu phần, nhờ đó làm giảm lƣợng nitrogen đào thải, là việc bổ sung một lƣợng chính xác các axit amin tinh thể. Nhu cầu axit amin của lợn choai – lợn vỗ béo trong khẩu phần sẽ tăng khi năng lƣợng trong khẩu phần tăng Khi khẩu phần thức ăn mất cân bằng các chất dinh dƣỡng thì sẽ gây hoạt động căng thẳng của hệ tiêu hóa, từ đó giảm sự tiêu hoá, hấp thu các chất dinh dƣỡng. Khẩu phần thiếu protein sẽ làm tăng hoạt động của cơ quan tiêu hóa, làm thải nhiều nitơ theo dịch tiêu hóa để tạo nên nhũ chấp có tỷ lệ thành Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 15 phần nhất định. Sự thải nitơ tăng lên này có liên quan đến sự tăng cao tƣơng đối lƣợng nitơ trao đổi theo phân, kết quả làm cho lợn bị thiếu protein. Sự tổng hợp protein đòi hỏi sự có mặt của khoảng 20 axit amin khác nhau. Trong số đó, có khoảng 10 axit amin đƣợc gọi là những axit amin thiết yếu phải đƣợc cung cấp qua thức ăn vì bản thân gia súc không thể tự tổng hợp đƣợc hoặc tổng hợp đƣợc với lƣợng rất thấp so với nhu cầu của chúng. Nếu thiếu một trong 10 axit amin đó thì gia súc, kém ăn, chậm lớn, tỷ lệ sử dụng thức ăn giảm. Ngƣợc lại, nếu thừa một loại axit amin thiết yếu nào đó trong khẩu phần so với nhu cầu sẽ làm giảm khả năng sản xuất của lợn đặc biệt khi hàm lƣợng nitơ trong khẩu phần thấp. Khi mức protein trong khẩu phần thấp, nhu cầu protein cho việc hình thành các tế bào mô cơ không đƣợc đáp ứng thì tăng trọng bị sẽ giảm và một phần lớn năng lƣợng sẽ đƣợc sử dụng để tích lũy mỡ nên lợn có tỷ lệ mỡ cao hơn và hiệu quả chuyển hóa thức ăn thấp. Trích dẫn theo Phuc B.H.N (1994) [52], khẩu phần có quá nhiều protein đối với lợn là có hại, lợn chậm lớn, khả năng sử dụng thức ăn bị giảm rõ rệt. Lợn chỉ có thể đạt đƣợc khả năng sản xuất cao khi khẩu phần cân bằng dinh dƣỡng hoàn hảo. Khẩu phần có giá trị dinh dƣỡng hoàn hảo là khẩu phần có chứa đầy đủ, cân đối và hoà hợp các yếu tố dinh dƣỡng nhƣ năng lƣợng, protein, axit amin, lipit, gluxit, vitamin, khoáng. Vì vậy, đối với mỗi nƣớc, mỗi vùng, tùy theo giống lợn và điều kiện thức ăn mà phân tích, tính toán phối hợp khẩu phần để tạo ra lƣợng sản phẩm tối đa với chất lƣợng cao và giá thành hạ (Trần Cừ và Nguyễn Khắc Khôi, 1985) [1]. Muốn làm đƣợc điều đó trƣớc hết cần phải xác định chính xác giá trị dinh dƣỡng của từng loại thức ăn và mức protein thích hợp trong khẩu phần cho từng đối tƣợng lợn khác nhau. Các phƣơng pháp xác định tỷ lệ tiêu hóa qua phân, qua ruột non, cân bằng nitơ giúp chúng ta có cái nhìn tổng quan và Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 16 đánh giá một cách chính xác giá trị dinh dƣỡng của từng loại thức ăn, trong đó đặc biệt chú trọng đến thức ăn giàu đạm. * Phương thức chế biến thức ăn Chế biến thức ăn làm tăng giá trị dinh dƣỡng của một số loại thức ăn trong chăn nuôi gia súc. Các phƣơng pháp chế biến thức ăn thƣờng dùng là nghiền, xử lý nhiệt, ủ, tạo viên. Tùy theo loại thức ăn, đối tƣợng gia súc mà có phƣơng pháp chế biến thức ăn thích hợp để làm tăng khả năng ăn vào cũng nhƣ tăng tỷ lệ tiêu hóa của chúng. Xử lý nhiệt đối với thức ăn hạt, đặc biệt là hạt họ đậu loại bỏ đƣợc các chất kháng dinh dƣỡng, nhờ đó làm tăng tỷ lệ tiêu hóa và giá trị sinh vật học của protein thức ăn (Vũ Duy Giảng và Cs), 1999 [4]. Ngoài các yếu tố nêu trên, trong chăn nuôi lợn ngƣời ta còn chú ý một số yếu tố ảnh hƣởng khác nhƣ cách cho lợn ăn, phòng và trị đƣợc bệnh tiêu hóa. Chế độ vệ sinh chuồng trại, thức ăn, nƣớc uống; không sử dụng thức ăn kém chất lƣợng, định kỳ tẩy giun, tiêu độc chuồng trại là những biện pháp hữu hiệu nhằm nâng cao sức khỏe cho con vật, tạo điều kiện tốt cho lợn ăn nhiều, chóng lớn. Động vật không thể hấp thu trực tiếp protein mà phải qua quá trình tiêu hóa để biến đổi thành axit amin. Từ các axit amin, cơ thể xây dựng thành các protein trong mô và các chất hoạt động sinh lý khác. Dinh dƣỡng axit amin không chỉ quan tâm đến số lƣợng protein mà phải chú ý đến chất lƣợng protein của thức ăn thông qua thành phần các axit amin không thay thế và thay thế, cũng nhƣ tỷ lệ giữa chúng với nhau. Chất lƣợng protein càng cao thì thành phần axit amin càng gần với thành phần axit amin của protein cơ thể nhận nó. Trong dinh dƣỡng axit amin, quan trọng phải xác định nhu cầu của động vật, quá trình tiêu hóa và mức độ tiêu hóa của các chất này, xây dựng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 17 đƣợc định mức thức ăn sao cho phù hợp với nhu cầu dinh dƣỡng, đảm bảo cho vật nuôi tăng trọng nhanh, chi phí thức ăn thấp và hiệu quả kinh tế cao. 1.1.2.1. Axit amin giới hạn Axit amin giới hạn là các axit amin thiết yếu có mặt trong thức ăn hoặc khẩu phần với hàm lƣợng thấp hơn so với nhu cầu cơ thể động vật. Điều đó có nghĩa là trong khẩu phần có những axit amin thiết yếu bị thiếu làm giảm hiệu quả sử dụng protein, những axit amin thiết yếu đó đƣợc gọi là các axit amin giới hạn. Mức độ giới hạn của mỗi axit amin không phải do số lƣợng nó ít hay nhiều so với các axit amin khác mà là do ít hay nhiều so với nhu cầu của cơ thể gia súc. Axit amin mà thiếu nhiều nhất so với nhu cầu đƣợc gọi là axit amin giới hạn thứ nhất, axit amin tiếp theo đó là axit amin giới hạn thứ hai... Công thức tính axit amin giới hạn: Lƣợng một loại axit amin trong khẩu phần P (%) = x 100 Nhu cầu loại axit amin đó của gia súc Các axit amin giới hạn một, hai, ba trong một số thức ăn phổ biến cho lợn và gà đƣợc trình bày ở bảng 2.1 Bảng 1.1: Axit amin giới hạn một, hai, ba axit amin trong một số nguyên liệu thức ăn phổ biến ở lợn và gà (Lê Đức Ngoan, 2002) [9]. Thức ăn Lợn Gà Một Hai Ba Một Hai Ba Ngô Lys Thr AAS * Lys Arg Ile Lúa gạo Lys AAS* Thr Lys AAS* Thr Cám gạo Lys AAS* Thr Lys AAS* Ile Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 18 Khô dầu lạc Lys AAS* Thr Lys AAS* Thr Khô đỗ tƣơng AAS* Thr Lys AAS* Thr Val Bột cá Trp Thr AAS* AAS* Arg Thr Bột máu Ile AAS* Thr Ile AAS* Thr Bột thịt xƣơng Trp AAS* Ile AAS* Trp Ile Thr AAS * AAS *: Axitn amin có lưu huỳnh ( Met + Cys) Để đảm bảo sự cân đối của axit amin trong khẩu phần trƣớc hết phải bổ sung axit amin giới hạn thứ nhất đến mức nhu cầu của gia súc, sau đó bổ sung các axit amin giới hạn tiếp theo. Việc sung axit amin giới hạn thứ hai trong khi khẩu phần vẫn đang thiếu hụt axit amin giới hạn thứ nhất sẽ hạn chế kết quả của việc bổ sung. Sau khi bổ sung axit amin giới hạn thứ nhất, tiếp tục bổ sung axit amin giới hạn thứ hai sẽ cho kết quả cao hơn so với khi chỉ bổ sung axit amin giới hạn thứ nhất. 1.1.2.2. Protein lý tưởng và tỷ lệ các axit amin trong khẩu phần ăn Khái niệm protein lý tƣởng bắt nguồn từ một giả thiết cho rằng: liệu có một vài protein hoặc một hỗn hợp protein cung cấp các axit amin theo một tỷ lệ chính xác đúng nhƣ đòi hỏi của gia súc ở trạng thái sinh lý và sức sản xuất nhất định. Loại protein hay hỗn hợp protein nào đạt đƣợc yêu cầu này đƣợc gọi là protein lý tƣởng. Một đặc điểm nổi bật của việc ƣớc tính nhu cầu protein của lợn theo hƣớng này là quan tâm đến khả năng cân bằng lý tƣởng các axit amin. Sự cân bằng này có thể đem lại hiệu quả sử dụng protein khẩu phần cao nhất và hiệu quả đó đƣợc đo bằng giá trị sinh vật học hoặc những chỉ số liên quan. Theo phƣơng pháp này, việc tính toán nhu cầu axit amin của Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 19 lợn dựa trên cơ sở lấy mức lysine làm chuẩn theo đó tính toán tỷ lệ các axit amin khác (kể các axit amin thay thế và không thay thế). Xác định tỷ lệ các axit amin là khái niệm cơ bản đƣợc nghiên cứu gần đây, ở đó ngƣời ta có thể xác định đƣợc tỷ lệ các axit amin thiết yếu cân đối tƣơng ứng với nhu cầu của động vật, làm cho khẩu phần thỏa mãn tốt nhất. Khẩu phần tỷ lệ tối ƣu đó gọi là "protein lý tƣởng". "Protein lý tƣởng" đƣợc ăn vào và tiêu hóa, sản phẩm của quá trình phân giải một phần dùng cho duy trì, một phần dùng cho tích lũy protein hay dùng cho tổng hợp sữa. Đó là 3 xu hƣớng chính trong quá trình hấp thu và chuyển hóa axit amin từ khẩu phần thức ăn. Quá trình tích lũy protein bị ảnh hƣởng bởi sự thiếu hụt của các axit amin trong khẩu phần. Khi cân bằng tối ƣu axit amin (protein lý tƣởng), tất cả các axit amin đều đạt tới hạn tới ngƣỡng nhƣ nhau. Protein lý tƣởng cung cấp chính xác số lƣợng axit amin theo nhu cầu của gia súc. Chúng ta biết rằng, protein của khẩu phần chỉ có thể đƣợc sử dụng cho tích lũy nitơ nếu nhƣ các axit amin của nó đƣợc hấp thụ trƣớc khi chuyển đến phần cuối của hồi tràng. Cole và Cs (1980) cho rằng với các giống lợn khác nhau, tính biệt, khối lƣợng cơ thể hoặc sinh trƣởng khác nhau thì có nhu cầu về khối lƣợng protein khác nhau nhƣng về mặt chất lƣợng (thành phần của các axit amin) của protein đó không khác nhau. Nếu protein của khẩu phần thiếu một hoặc nhiều axit amin thiết yếu thì quá trình tích lũy protein chỉ đƣợc cải thiện khi bổ sung thêm các axit amin này. Còn nếu protein của khẩu phần thiếu các axit amin không thiết yếu thì quá trình tích lũy protein sẽ đƣợc cải thiện bằng bởi việc bổ sung bất kỳ axit amin nào. Do đó, chúng ta có thể hiểu protein lý tƣởng là loại protein sẽ không đƣợc cải thiện bằng việc bổ sung thêm bất kỳ axit amin nào. Và chỉ khi bổ sung đồng thời tất cả các axit amin thì quá trình tích lũy protein mới đƣợc cải thiện. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 20 Để đánh giá chất lƣợng protein của khẩu phần ngƣời ta thƣờng đánh giá trên các mặt nhƣ sau: protein của thức ăn có chất lƣợng tốt hơn khi lợn có tốc độ sinh trƣởng nhanh, hệ số chuyển hóa thức ăn thấp hơn, tỷ lệ tích lũy thịt nạc cao hơn, tỷ lệ thịt nạc/mỡ cao hơn, tích lũy nitơ cao hơn, quá trình tổng hợp ure thấp hơn, nồng độ ure trong máu thấp hơn, tỷ lệ oxy hóa axit amin thấp hơn… Protein của khẩu phần là yếu tố duy nhất tác động đến tích lũy protein và khi protein của khẩu phần là yếu tố duy nhất giới hạn quá trình tích lũy protein cơ thể thì tích lũy nitơ đƣợc xác định bởi nồng độ của axit amin giới hạn thứ nhất trong protein này. Chúng ta có thể bổ sung thêm các axit amin cho đến khi không có axit amin nào bị thiếu hụt trong protein đó hoặc lấy bớt đi các axit amin thừa để tất cả các axit amin đều cùng ở mức tới hạn nhƣ nhau. Trong protein lý tƣởng, tỷ lệ các axit amin dựa trên mối quan hệ với lƣợng protein trong khẩu phần, ở đây lysine đƣợc tính là 100%. Đối với lợn sinh trƣởng tỷ lệ này nhƣ sau: (Theo ARC 1981 [24], Wang, Fuller 1989 [61], Cole 1992[38], Chung 1992) [36]. Lysine : 100 Threonine : 65 Methionine + Cystine : 55 Trytophan : 19 Arginine : 42 Isoleucine : 50 Leucine : 100 Histidine : 33 Phenylalanine + Tyrosine : 100 Valine : 70 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 21 Trong đó, cystine có thể chiếm tới 50% nhu cầu của các axit amin có chứa lƣu huỳnh và tyrosine có chứa 50% nhu cầu axit amin có chứa mạch vòng. Methionine và phenylalanine có thể chuyển đổi thành cystine và tyrosine với 100% hoạt động. Việc chuyển đổi này theo tỷ lệ 1,2 methionine = 1 cystine. Arginine là axit amin thiết yếu chỉ với gia súc non khi đang có cƣờng độ sinh trƣởng mạnh, còn khi gia súc đã trƣởng thành trong cơ thể có thể tự tổng hợp đủ nhu cầu. Tỷ lệ lý tƣởng về các axit amin kể trên phù hợp với tất cả các loại lợn sinh trƣởng không tính đến di truyền, tính biệt và khối lƣợng. Theo NRC (1998) [51], tỷ lệ lý tƣởng của các axit amin đối với lysine cho duy trì, tích lũy protein, tổng hợp sữa và mô cơ thể lợn đƣợc trình bày ở bảng 2.2 Bảng 1.2. Tỷ lệ lý tƣởng (%) các axit amin đối với Lysine cho duy trì, tích lũy protein, tổng hợp sữa và mô cơ thể lợn (NRC, 1998) Axit amin Duy trì Tích lũy Protein Tổng hợp sữa Mô cơ thể Lysine 100 100 100 100 Arginine - 200 48 66 105 Histidine 32 32 40 45 Isoleucine 75 54 55 50 Leucine 70 102 115 109 Methionine 28 27 26 27 Methionine + Cystine 123 55 45 45 Phenylalanine 50 60 55 60 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 22 Phenylalanine + Tyrosine 121 93 112 103 Threonine 151 60 58 58 Tryptophan 26 18 18 10 Valine 67 68 85 69 Theo Lenis và Cs (1999) [46] nhu cầu về tỷ lệ giữa axit amin thiết yếu với axit amin không thiết yếu là 50 : 50, tỷ lệ này càng quan trọng hơn đối với các khẩu phần có mức protein thấp. Có thể tăng tỷ lệ giữa axit amin thiết yếu và không thiết yếu lên 70 : 30 mà không làm giảm khả năng sử dụng nitơ ở lợn và các axit amin thiết yếu bị khử amin đƣợc sử dụng có hiệu quả cho sự tổng hợp các axit amin không thiết yếu. * Trao đổi axit amin trong cơ thể Các axit amin khi tiêu hoá và hấp thu sẽ đƣợc sử dụng theo các hƣớng thể hiện ở sơ đồ: Sơ đồ 1.3 : Sử dụng axit amin trong cơ thể Tổng hợp các chất đặc biệt, chất có hoạt tính sinh học (hormone, enzim) Axit amin vào máu và tế bào Tổng hợp protein Oxi hoá khử amin Chuyển hoá thành sản phẩm trao đổi gluxit và lipit Thải axit tự do theo nƣớc tiểu và phân Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 23 Axit amin từ ống tiêu hoá đi vào máu, hệ bạch huyết và cùng với các axit amin tổng hợp trong gan, trong các cơ quan và các mô khác nhau vận chuyển đi khắp cơ thể. Cơ thể động vật sử dụng các axit amin này để tổng hợp protein của các tế bào vừa mới hình thành trong quá trình sinh trƣởng và phát triền, thay thế cho tế bào đã chết, tổng hợp protein huyết tƣơng, tổng hợp các enzim, một số hormone; một lƣợng lớn axit amin đáng kể cũng đƣợc chuyển hoá để giải phóng năng lƣợng. Trong ống tiêu hoá, axit amin đƣợc hấp thu qua thành ruột vào máu đƣợc vận chuyển tới các mô có khả năng tổng hợp protein mạnh mẽ. Các axit amin đƣợc máu phân phát đi khắp các cơ quan và các mô khác nhau, sẽ khuếch tán qua các mao quản của mô bào vào trong dịch gian bào và đƣợc sử dụng để xây dựng nên các protein đặc trƣng của các mô. Có sự cân bằng giữa lƣợng protein trong máu với hàm lƣợng các axit amin trong mô. Trong mô, quá trình tổng hợp và phân giải protein diễn ra liên tục, rất mạnh mẽ, đặc biệt là gia súc non. Buraczewska và Cs (1980) [29], qua quá trình nghiên cứu đã đƣa ra kết luận tỷ lệ hấp thu các axit amin thiết yếu ở phần trên của ruột lợn theo thứ tự là Lys, Met, His, Phe, Leu, Tryp, Ileu, Thr. Các xêto axit đƣợc tạo thành trong quá trình khử amin: một phần sử dụng vào tổng hợp các axit amin, phần lớn bị khử cacboxyl tạo thành axit béo, các axit béo này tiếp tục bị phân giải để cho sản phẩm cuối cùng là H2O và CO2. Một số ít xêto axit có thể biến thành gluxit hoặc xêtonic. Sự trao đổi protein, gluxit, lipit có quan hệ mật thiết với nhau. Các sản phẩm trung gian của sự phân giải gluxit có thể biến thành axit amin, từ một số axit amin có thể tổng hợp nên axit béo và ngƣợc lại. Lysine là một axit amin không thay thế quan trọng nhất đối với cơ thể động vật. Trong phân tử lysine có hai nhóm amin (- NH2) và một nhóm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 24 axit (- COOH). Khác với axit amin khác, lysine rất trơ trong quá trình trao đổi chất, nhóm α – amin của nó rất ít tham gia phản ứng chuyển hoá với α – Xetoglutaric. Khi phân giải lysine bị khử amin hoá và sau hàng loạt những biến đổi của nó, axit glutaric sẽ đƣợc tạo thành. Axit glutaric vừa hình thành dễ dàng tham gia vào quá trình trao đổi chất, giai đoạn đầu của phản ứng sẽ tạo thành các dẫn xuất của Coenzim A. Trao đổi Lysine trong cơ thể gia súc Lysine Chuyển hoá amin Axit ỏ xêto.  aminocapric H2O Axit 3,4,5,6 Tetrahidropiridin 2 – Cacboxylic +2H + Axit pipecolic - 2H + Axit 2,3,4,5 - Tetrahidropiridin2 – Cacboxylic + H2O Xemialdehit của α – Aminoadipic + H2O - 2H + Axit α – Aminoadipic NH3 + O 2- Axit α – Xetoadipic + H2O - 2H + - CO2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 25 Axit glutaric Sơ đồ 1.4.: Trao đổi lysine trong cơ thể Axit amin không đƣợc dự trữ hoặc không đƣợc cơ thể sử dụng sẽ bị biến đổi. Sự phân giải các axit amin thƣờng bắt đầu bằng quá trình khử amin hoá, kết quả tạo thành amoniac và axit hữu cơ. Amoniac là chất độc, nếu trong máu và mô tích luỹ lƣợng lớn sẽ gây nguy hiểm. Cơ thể động vật có hai hƣớng giải độc amoniac là tạo thành amit và ure. 1.1.3. Cân bằng axit amin Cân bằng axit amin là sự cân đối axit amin giữa các axit amin, đặc biệt là các axit amin không thay thế trong khẩu phần sao cho phù hợp với nhu cầu cơ thể động vật nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng protein một cách tối ƣu. Giữa các axit amin trong thức ăn, ống tiêu hóa, các tổ chức luôn có cân bằng động. Nếu axit amin dƣ thừa không dự trữ đƣợc trong tế bào sẽ bị sử dụng chuyển hóa thành các chất hoặc làm nguồn cung cấp năng lƣợng nhƣ gluxit dẫn đến hiệu quả sử dụng thức ăn kém. Cân bằng axit amin có ý nghĩa đặc biệt quan trọng vì sự thiếu hụt hoặc vắng một axit amin không thay thế bất kỳ nào trong khẩu phần đều ảnh hƣởng xấu đến việc sử dụng các axit amin khác cho quá trình sinh tổng hợp protein. 1.1.3.1.Sự thiếu hụt và dư thừa axit amin ở lợn Trong thực tế chăn nuôi, chúng ta thƣờng gặp các khẩu phần không cân đối về thành phần axit amin và tỷ lệ giữa chúng với nhau, sự không cân đối này thể hiện ở các mức khác nhau do thiếu hụt hoặc thừa hoặc đồng thời thiếu hoặc thừa một hay một vài axit amin hoặc sự đối kháng giữa chúng và sự có mặt không đồng thời trong khẩu phần. Ở một số trƣờng hợp, trong khẩu phần ăn, việc thừa hay thiếu axit amin trong giới hạn nào đó thì cũng đồng nghĩa với việc thiếu hụt hay dƣ thừa protein. Thiếu hụt hay dƣ thừa ở đây không chỉ bó hẹp là thừa hay thiếu tất cả Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 26 các axit amin, nó còn biểu hiện: thiếu một hay một nhóm axit amin, hoặc thừa một hay một nhóm axit amin. Thừa hay thiếu các axit amin đều ảnh hƣởng xấu đến đời sống, cho sản phẩm của lợn. Một vài axit amin đơn lẻ riêng biệt thƣờng thấy thiếu hụt so với nhu cầu của lợn. Biểu hiện đầu tiên thƣờng giảm lƣợng thức ăn ăn vào thể hiện thức ăn thừa nhiều, điều đó kéo theo tăng hao phí thức ăn, giảm tăng trọng và không tiết kiệm. Lợn cũng có thể chịu đƣợc lƣợng protein ăn vào cao mà ít có biểu hiện bệnh tật đáng kể, đôi khi bị ỉa chảy nhẹ. Tuy nhiên, khi lợn ăn lƣợng protein cao (vƣợt quá 25% đối với lợn choai) là lãng phí, gây ô nhiễm môi trƣờng và kết quả là làm giảm tăng trọng và hiệu quả sử dụng thức ăn [6]. Lợn ăn quá nhiều một axit amin riêng lẻ có thể gây triệu chứng xấu nhƣ tính độc, tính đối kháng hay tính mất cân bằng tùy theo bản chất của ảnh hƣởng. Sự đối kháng thƣờng xảy ra giữa các axit amin có quan hệ về cấu trúc. Ví dụ sự đối kháng giữa lysine - arginine ở gia cầm, khi lƣợng lysine trong khẩu phần vƣợt quá nhu cầu sẽ làm tăng nhu cầu về arginine. Tuy nhiên, ở lợn sự dƣ thừa về lysine quá nhu cầu không làm tăng nhu cầu arginine (Edmond và Baker, 1987b) [6]. Sự mất cân bằng axit amin có thể xảy ra khi khẩu phần đƣợc bổ sung thêm một hoặc nhiều axit amin không phải là axit amin giới hạn. Trong hầu hết các trƣờng hợp đó, lƣợng thức ăn ăn vào đều giảm. Lợn trở lại bình thƣờng nhanh chóng khi lƣợng axit amin vƣợt quá đƣợc rút bớt khỏi khẩu phần. Sự mất cân bằng axit amin cũng có thể xảy ra khi khẩu phần đƣợc bổ sung thêm một hay nhiều axit amin không phải là axit amin tới hạn. Trong các trƣờng hợp đó lƣợng thức ăn ăn vào đều giảm. Nếu chúng ta rút bớt lƣợng axit amin vƣợt quá khỏi khẩu phần thì lợn sẽ nhanh chóng trở lại bình thƣờng. 1.1.3.2. Các biện pháp cân bằng axit amin Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 27 Để cân bằng axit amin trong khẩu phần, tùy thuộc vào nguyên nhân gây mất cân đối mà ngƣời ta thƣờng sử dụng các biện pháp sau: - Nâng cao số lƣợng protein trong khẩu phần Biện pháp này nhằm khắc phục sự thiếu hụt một phần các axit amin bằng cách cho vật nuôi ăn nhiều protein có trong thức ăn cơ bản có nghĩa là tăng lƣợng thức ăn nền trong khẩu phần. Nhƣ vậy, khẩu phần vẫn không cân đối các axit amin, mà chỉ đáp ứng cho nhu cầu dinh dƣỡng một hoặc vài axit amin giới hạn, nhiều khi lại quá thừa các axit amin khác. Về phƣơng diện kinh tế, biện pháp này ít kinh tế, gây lãng phí thức ăn, chi phí cho một đơn vị tăng trọng hoặc sản phẩm rất cao. Biện pháp này thƣờng đƣợc áp dụng trong chăn nuôi gia đình khi thức ăn địa phƣơng nhiều và giá rẻ. Trong chăn nuôi hiện đại biện pháp này thƣờng không đƣợc áp dụng. - Sử dụng thức ăn hỗn hợp đã cân đối thành phần và tỷ lệ các axit amin. Trên cơ sở tính toán các nguồn thức ăn có số lƣợng và chất lƣợng protein khác nhau mà phối hợp làm sao để có thể bổ sung lẫn nhau nhằm có đƣợc sự cân đối các axit amin trong khẩu phần. Chúng ta có thể dùng nguồn protein thức vật hoặc phối hợp giữa protein thực vật với protein động vật hoặc các sinh khối vi sinh vật. Đối với lợn, thức ăn là ngũ cốc, các loại khô dầu, cám đều thiếu lysine tới 30 - 50%. Các loại khô dầu, thành phần axit amin dao động lớn vì phụ thuộc vào nguyên liệu ban đầu và kỹ thuật ép dầu. Đa số các loại bã và khô dầu đều thiếu lysine nhƣng lại giàu tryptophan. Để khắc phục sự thiếu hụt này chúng ta có thể dùng các nguồn protein động vật, đậu tƣơng, nấm men…Protein của cây xanh giàu lysine, thỏa mãn nhu cầu tryptophan, histidine nhƣng thiếu methionine. Ngô giàu methionine nhƣng ít tryptophan; sắn giàu tinh bột nhƣng nghèo protein và các axit amin… Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 28 Thức ăn nguồn động vật có giá trị dinh dƣỡng và axit amin cao. Chúng có đầy đủ các axit amin với thành phần và tỷ lệ cân đối, độ hòa tan cao tạo điều kiện cho con vật tiêu hóa tốt. Tất cả những protein động vật đặc biệt là sữa và các sản phẩm của sữa rất giàu lysine, tryptophan. Phụ phẩm của công nghệ chế biến thịt không có thành phần axit amin ổn định, thƣờng nghèo lysine, methionine, cystine và tryptophan. Các sản phẩm từ cá có thành phần axit amin khá tốt. - Bổ sung các axit amin tổng hợp Bổ sung các axit amin giới hạn trong khẩu phần bằng các chế phẩm tổng hợp hóa học hoặc vi sinh vật học. Đó là các dạng DL - axit amin và L - axit amin. Về mặt dinh dƣỡng thì các axit amin tổng hợp có thể khác với các axit amin đƣợc giải phóng từ protein thức ăn trong quá trình tiêu hóa, nhƣng các loại axit amin tổng hợp có thể đáp ứng đƣợc nhu cầu rất lớn, tạo điều kiện để dễ dàng cho việc sản xuất một khối lƣợng lớn thức ăn có giá trị cao. Theo Marvromichalis và Cs (1998) [47], nếu nuôi lợn bằng khẩu phần phối trộn dựa vào bột đậu nành và ngô có chứa 13,5% protein thô đồng thời có bổ sung thêm các axit amin gồm lysine, tryptophan, threonine, methionine, isoleucine và valine thì kết quả về tăng trƣởng của lợn ngang bằng khẩu phần phối trộn dựa vào bột đậu nành và ngô chứa 19,2% protein thô. Axit amin giới hạn ở vị trí số một là lysine, vì hầu hết các nguồn protein thực vật đều thiếu lysine. Trƣớc đây, lysine đƣợc sản xuất bằng tổng hợp hoá học và sản phẩm ở dạng raxemic nên bị lãng phí mất một nửa sản phẩm do động vật chỉ sử dụng đƣợc dạng L – axit amin. Giữa những năm 50 - 60 của thế kỷ XX, ngƣời ta đã tổ chức sản xuất ở quy mô công nghiệp bằng phƣơng pháp lên men với sản phẩm dạng L – lysine. Nhƣ vậy, khác với methionine, lysine hiện nay đƣợc sản xuất chủ yếu bằng phƣơng pháp vi sinh vật. Các sản phẩm có tế bào vi khuẩn có khả năng thu nhận thức ăn gồm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 29 gluxit, nguồn nitơ, một số khoáng chất và các chất sinh trƣởng để sản sinh ra lysine. Chính đặc tính này của vi sinh vật đã đƣợc sử dụng làm cơ sở cho công nghiệp vi sinh vật sản xuất các hợp chất có hoạt tính sinh học. Axit amin giới hạn ở vị trí số hai là methionine. Sản phẩm này có dạng raxemic D, L – methionine. Hiện nay, D – L methionine đƣợc áp dụng rộng rãi trong thực tế nhƣ là một hợp chất của thức ăn tổng hợp chế biến cho gia súc, gia cầm đạt hiệu quả kinh tế cao (Lƣơng Đức Phẩm, 1982 [10]) . 1.1.4. Nhu cầu protein và Lysine của lợn choai Nhu cầu axit amin Quá trình tổng hợp và phân giải axit amin trong cơ thể xảy ra một cách liên tục. Có tới 60 – 80% axit amin tổng hợp thành protein cơ thể đƣợc lấy từ protein nội sinh, 20 – 40% axit amin còn lại đƣợc cung cấp trong khẩu phần. Các axit amin có tốc độ chuyển hóa thành protein khác nhau (lysine thấp, methionine cao) và qua quá trình oxy hóa các axit amin bị suy hóa dần (Vũ Duy Giảng và Cs, 1999 [4] Xác định nhu cầu axit amin là xác định lƣợng axit amin để bù đắp mất mát trong quá trình tổng hợp protein và lƣợng để tổng hợp nên các sản phẩm nhƣ tích lũy trong mô cơ, sữa. Có nhiều phƣơng pháp để xác định nhu cầu của axit amin của động vật: - Xác định nhu cầu axit amin theo tốc độ sinh trƣởng Tích lũy protein phụ thuộc vào lƣợng axit amin và protein trong khẩu phần. Sự tăng khối lƣợng của cơ thể con vật liên quan chặt chẽ với sự tăng protein trong khẩu phần. Tuy tăng trọng là tiêu chuẩn quan trọng có ý nghĩa lớn trong sản xuất nhƣng không đặc hiệu về mức độ đầy đủ các axit amin trong khẩu phần. Khi đánh giá các nhu cầu axit amin theo tốc độ sinh trƣởng có thể sử dụng các thí nghiệm sinh trƣởng đơn giản, các thí nghiệm sử dụng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 30 các khẩu phần thức ăn tự nhiên. Tuy nhiên, khẩu phần thức ăn tự nhiên thƣờng thiếu lysine, methionine và tryptophan. - Xác định nhu cầu axit amin theo cân bằng nitơ Khi thiếu hụt một hay một số axit amin thì cân bằng nitơ trong cơ thể là âm. Vì vậy, khi nghiên cứu cân bằng nitơ ở các mức khác nhau của axit amin nào đó, ngƣời ta bố trí cho gia súc ăn những khẩu phần chứa nhiều loại protein hoặc hỗn hợp axit amin, trong đó thiếu axit amin cần xác định. Sau đó bổ sung axit amin cần xác định vào khẩu phần với mức độ tăng dần. Theo dõi tốc độ sinh trƣởng và cân bằng nitơ đến khi đạt mức tối ƣu, đó chính là trị số về nhu cầu axit amin cần xác định của gia súc. Bằng phƣơng pháp này, Willsen, 1982 [trích trong 4] đã xác định đƣợc mức lysine thô thích hợp nhất trong khẩu phần cho lợn từ 5 – 10 kg là 1,15%. - Xác định nhu cầu axit amin dựa theo phân tích thành phần axit amin của protein cơ thể con vật. Cho con vật ăn khẩu phần có protein thích hợp, sau đó phân tích hàm lƣợng axit amin trong các sản phẩm nhƣ thịt, sữa từ đó tính ra nhu cầu axit amin của con vật. Nhu cầu axit amin cho lợn Để xác định nhu cầu axit amin cho lợn, trƣớc hết ngƣời ta tính nhu cầu lysine (theo% của VCK), sau đó dựa trên khuôn mẫu “protein lý tƣởng” do NRC đƣa ra (1998) [51] để tính toán cho các axit amin còn lại. Nhu cầu protein và lysine cho lợn con và lợn thịt đƣợc xác định bằng phƣơng pháp thừa số và đƣợc xác định trên nhu cầu duy trì và nhu cầu cho tích lũy protein: Nhu cầu protein cho duy trì (Pm) (theo ARC 1981): [24] Pm(g) = 0,938 x W 0,75 W: là khối lƣợng cơ thể Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 31 Tỷ lệ sử dụng protein trong thức ăn ăn vào bằng 53 - 35% tùy theo khối lƣợng cơ thể. Nhu cầu lysine hàng ngày là tổng các nhu cầu cho duy trì và tích luỹ protein. Nhu cầu cho duy trì: Theo Wang và Fuller (1989) [61], nhu cầu lysine tiêu hoá hồi tràng thực hàng ngày để duy trì là 36 mg/kg khối lƣợng trao đổi cơ thể Nhu cầu cho tích luỹ protein : qua kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả, NRC khuyến cáo sử dụng phƣơng trình: TIDL (g) = 0,12 x PD Trong đó: TIDL là nhu cầu lysine tiêu hoá hồi tràng thực PD là lƣợng protein tích luỹ đƣợc (g/ngày) Nhu cầu lysine cho tích luỹ protein đƣợc xác định theo phƣơng trình: LR = (0.036 x BW 0,75 )+ (0,12 x PD) Trong đó: LR: Nhu cầu lysine (tính bằng% trong thức ăn khô không khí) BW 0,75 là khối lƣợng trao đổi cơ thể PD là lƣợng protein tích luỹ đƣợc (g/ngày) Tất cả các giá trị lysine đều đƣợc tính bằng gram của lysine tiêu hoá hồi tràng thực. (NRC, 1998 [51]). Nhu cầu về các axit min thiết yếu khác cũng đƣợc coi là tổng nhu cầu cho duy trì và tích luỹ protein. Đối với methionine + cystine theo ARC 1981 [24] là 50% so với lysine. Tỷ lệ đó thấp hơn so với khuyến cáo gần đây của Wang và Fuller (1990) [62], Batterham, 1992 [25]; Chung và Baker, 1992a [36] các tác giả này cho biết tỷ lệ giữa methionine + cystein là 60 – 65% so với lysine cho tích luỹ protein cao đối với lợn đang sinh trƣởng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 32 Ƣớc tính nhu cầu methionine của lợn choai, ARC (1981) [24] cho biết bằng 60% so với lysine, ƣớc tính này thấp hơn nghiên cứu gần đây của Wang và Fuller (1990) [62] nhu cầu threonine của lợn choai bằng 64% và 65% lysine tổng số. Đối với nhu cầu tryptophan Wang và Fuller (1990) [62] ƣớc tính bằng 20% so với lysine * Các nhân tố ảnh hƣởng đến nhu cầu axit amin - Tuổi và loài Nhu cầu về axit amin chứa lƣu huỳnh ở lợn non cao hơn lợn trƣởng thành do diện tích trên khối lƣợng cơ thể lớn hơn và nhu cầu tạo lông, da lớn hơn. Còn nhu cầu về lysine của lợn cụ thể: + Lợn có khối lƣợng 20 kg nhu cầu lysine là:6,2 g/kg chất khô + Lợn có khối lƣợng 40 kg nhu cầu lysine là:5,9 g/kg chất khô + Lợn có khối lƣợng 60 kg nhu cầu lysine là:5,2 g/kg chất khô - Chức năng sản xuất Lợn hƣớng nạc cần nhiều lysine hơn lợn hƣớng mỡ - Mức năng lượng trong khẩu phần Yếu tố chính quyết định việc tiêu thụ thức ăn của gia súc khi cho ăn tự do là nhu cầu về năng lƣợng và nhu cầu này lại ảnh hƣởng lớn đến nhu cầu về axit amin. Vai trò của năng lƣợng và protein đối với sự tích lũy protein của cơ thể không độc lập với nhau mà có sự tƣơng quan mật thiết (Campbell et at, 1983) [30]. Khẩu phần có năng lƣợng thấp sẽ đƣợc động vật ăn nhiều hơn khẩu phần có năng lƣợng cao. Nếu nồng độ các axit amin là không đổi thì với khẩu phần năng lƣợng thấp, động vật sẽ sử dụng đƣợc nhiều axit amin hơn trong một ngày. Vì vậy nếu nồng độ năng lƣợng trong khẩu phần tăng thì nhu cầu axit amin cũng tăng. Nếu trong 1kg thức ăn có 1900 Kcal thì nhu cầu về lysine là 0,53%, còn 2300 Kcal thì nhu cầu về lysine là 0,71%. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 33 Ettle và Cs, 2003 [39], đã nghiên cứu trên 96 lợn để xác định tỷ lệ lysine tiêu hóa/ME tối ƣu dựa vào mật độ năng lƣợng của khẩu phần. Kết quả cho thấy, lƣợng ăn vào tăng hơn ở lô có nồng độ năng lƣợng khẩu phần thấp (13MJ) so với lô năng lƣợng cao (14MJ). Đồng thời, tăng tỷ lệ lysine tiêu hóa/ME tăng trọng cao hơn, mức tối ƣu cho tăng trọng cao nhất ở lợn cái ít nhất 0,58 g/MJDE. Có sự liên quan mật thiết giữa năng lƣợng với axit amin phối hợp trong khẩu phần. Khi yêu cầu tăng tỷ lệ nạc thì đòi hỏi tăng tỷ lệ lysine/năng lƣợng trong khẩu phần. Tỷ lệ lysine/năng lƣợng càng cao trong giai đoạn đầu sinh trƣởng của lợn thì tỷ lệ nạc càng cao. Nhu cầu về mức lysine/năng lƣợng giảm dần theo từng giai đọan sinh trƣởng vì khả năng tích lũy protein giảm dần. - Mức protein thô trong khẩu phần Nhu cầu axit amin tính theo tỷ lệ % protein thô trong khẩu phần tăng lên khi protein thô của khẩu phần giảm đi. Mối tƣơng quan giữa lysine và protein thô đƣợc biểu diễn qua phƣơng trình hồi quy: Y = 7,23 – 0,131X Y: % của Lysine X: % protein thô của khẩu phần Figueroa và Cs, 2003 [40] đã thí nghiệm bổ sung lysine, methionine, tryptophan và threonine vào 2 khẩu phần chứa 12% và 11% protein thô để bù lại lƣợng protein có trong khẩu phần chứa 16% protein thô. Việc giảm protein khẩu phần sẽ có ý nghĩa nếu nhƣ khẩu phần đƣợc bổ sung thêm các axit amin tổng hợp. - Ảnh hưởng của Vitamin Vitamin là một hợp chất hữu cơ khác với axit amin, cacbohydrate, lipit và nhu cầu cần một lƣợng nhỏ cho sự tăng trƣởng và sinh sản bình thƣờng. Một số vitamin không cần có trong khẩu phần vì chúng có thể đƣợc tổng hợp Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 34 từ các thức ăn hoặc chuyển hoá từ các chất khác hoặc do các vi khuẩn tạo ra trong đƣờng ruột. Vitamin đƣợc chia thành vitamin tan trong dầu và vitamin tan trong nƣớc. Vitamin cần chủ yếu nhƣ là các đồng enzim trong đồng hoá các chất dinh dƣỡng. Trong nguyên liệu thức ăn, vitamin chủ yếu tồn tại nhƣ các tiền chất hoặc đồng enzim có thể đƣợc liên kết hoặc phối hợp theo một số các. Do đó cần quá trình tiêu hoá để giải phóng hoặc chuyển hoá các tiền chất của vitamin hoặc hợp chất thành dạng sử dụng và hấp thu đƣợc. Để tránh sự thiếu vitamin trong khẩu phần ăn ngƣời ta đã sản xuất các premix vitamin và thƣờng cho thêm vào khẩu phần của lợn. Thêm nhiều vitamin A và D sẽ gây ngộ độc ở lợn. Ngƣợc lại, rất ít triệu chứng ngộ độc đối với vitamin nhóm B hoặc E, K. Vitamin cũng có ảnh hƣởng lớn đến nhu cầu axit amin của vật nuôi bởi vì vitamin tham gia vào hầu hết các quá trình trao đổi chất và quá trình hoạt động của cơ thể. Vitamin là chất xúc tác sinh học, xúc tiến việc tổng hợp phân giải các chất dinh dƣỡng (protein, gluxit, lipit). Trong cơ thể mặc dù lƣợng vitamin vô cùng nhỏ nhƣng lại có tác dụng rất lớn nó giúp cho lợn sinh trƣởng, phát dục, sinh sản một cách bình thƣờng nếu cung cấp đầy đủ nhu cầu cho lợn. Nếu thiếu vitamin thì lợn sẽ bị nhiều loại bệnh nguy hiểm. Nếu thiếu một loại vitamin nào đó thì sẽ làm ngƣng quá trình hoạt động của enzim chứa vitamin ấy và làm cho quá trình trao đổi chất bị đình trệ. Ngoài ra vitamin còn có quan hệ với hormone. Ví dụ, thiếu vitamin B6 thì estrogen bị giảm, thiếu vitamin C thì tuyến yên và tuyến trên thận hoạt động giảm sút. Mặt khác, nếu hormone tăng thì nhu cầu vitamin cũng tăng. Ví dụ, tiroxine của tuyến giáp sản sinh ra nhiều thì nhu cầu vitamin B1 cũng tăng. Giữa các loại vitamin còn có mối quan hệ mật thiết với nhau. Ví dụ, vitamin B12 có tác dụng xúc tiến