Trong 50 năm qua, chăn nuôi gà đã có những tiến bộ lớn. Theo thống kê trên thế giới, gà đẻ và gà thịt đều cho sản lượng cao hơn nhiều lần. Hiệu quả sử dụng thức ăn đã được cải thiện, do đó số lượng thức ăn cần cung cấp cũng giảm nhiều lần.
Với gà broiler (gà thịt), nếu năm 1957 thể trọng gà sau 56 ngày nuôi chỉ đạt 905 g, thì năm 1978 đã đạt 1.808 g và năm 2005 đạt 4.202 g; nghĩa là sau 48 năm thể trọng của gà tăng tới trên 4,6 lần. Với gà mái đẻ, nếu năm 1970 sản lượng trứng 75 tuần là 239 quả thì năm 2000 đạt 306 quả và năm 2020 dự kiến sẽ đạt 345 quả. Hiệu quả sử dụng thức ăn tính theo g thức ăn/g trứng nếu năm 1971 phải cần tới 2,87 g thì năm 1981 giảm còn 2,36 g và năm 2005 chỉ còn 1,95 g; nghĩa là giảm 32% trong thời gian 34 năm (Hendrix-Genetic.com).
Vai trò của arginine
Arginine giữ nhiều vai trò dinh dưỡng quan trọng trong cơ thể như tổng hợp oxide nitric (NO), polyamine (spermine và spermidine), protein mô xương, creatine và urea (sơ đồ 2).
Sơ đồ 2: Tóm tắt vai trò dinh dưỡng của arginine đối với gia cầm
Do giữ nhiều vai trò sinh hóa dinh dưỡng quan trọng cho nên khẩu phần cần cân đối arginine theo với nhu cầu của con vật. Đối với những dòng broiler hiện đại có tăng trưởng lớn thì nhu cầu arginine càng cao (Ospina-Rojas, 2019). Mối quan hệ giữa tăng trưởng của gà (g/ngày) với lượng arginine thu nhận (g/ngày) thể hiện ở biểu thức Y = 0,0206 + 0,0144 X + 0,0000802 X2 (R2 = 0,94).
Bổ sung arginine vào khẩu phần ăn của gà đã thấy có những ảnh hưởng có lợi như sau:
- Cải thiện chất lượng tinh dịch ở con trống ở cả 3 chỉ tiêu thể tích tinh dịch (V), nồng độ tinh trùng (C) và sự vận động của tinh trùng (M). Ở con mái, hoạt tính của hormone LH tăng, dẫn đến tăng sản lượng trứng và khối lượng trứng.
- Giảm mỡ bụng (do oxide nitric sản sinh từ arginine có tác dụng ức chế các enzyme tổng hợp chất béo).
- Tăng sức khỏe xương và mật độ xương (arginine kích thích cơ thể hình thành hormone tăng trưởng (GH) và hormone tăng trưởng giống insulin (IGF-1), các hormone này kích thích sự biệt phân nguyên xương bào (osteoblast) và tăng sự tổng hợp protein xương. Người ta đã thấy rằng khẩu phần ăn của gà thiếu arginine, chân rất dễ bị yếu (H3).
H3. Thiếu arginine và bệnh về chân ở gà
- Tăng năng lực miễn dịch: Hệ miễn dịch sử dụng protein vận chuyển Bo,+ và axit amin cationic y+ để giành lấy arginine, làm tăng hấp thu arginine, tăng tổng hợp polyamine, kích thích phát triển tế bào lympho, tăng hoạt động thực bào của macrophage.
Bổ sung arginine cho gà công cường độc với cầu trùng Eimeria spp., hay với Cl. perfringens đã thấy tổn hại đường ruột được giảm nhẹ. Bổ sung arginine cũng thấy giảm tổn hại thân thịt (vết thương trên da mau lành), điều này có lợi cho việc tiêu thụ thân thịt nguyên con tại các cửa hàng thực phẩm.
Vai trò của tryptophan
Sự chuyển hóa của tryptophan trong cơ thể theo 3 con đường (sơ đồ 3): (i) Tham gia sinh tổng hợp protein, (ii) hình thành serotonin và melatonine và (iii) tổng hợp niacin.
Serotonin ức chế sự hung dữ và tăng động, giảm stress, điều hòa giấc ngủ, tăng tăng tính ham ăn.
Melatonin là một hormone sản sinh từ tryptophan trong ống tiêu hóa, có tác dụng điều hòa nhịp sinh học hàng ngày và đồng bộ hóa giữa thu nhận và tiêu hóa TĂ. Tryptophan cũng kích hoạt biểu hiện gen tổng hợp ghrelin, một hormone hình thành từ dạ dày và tá tràng cũng có tác dụng làm tăng tính ham ăn.
Đáp ứng nhu cầu axit amin cho gà
Để đáp ứng nhu cầu axit amin cho gà cần đảm bảo 3 yêu cầu: (i) Cân đối các axit amin theo “profile axit amin lý tưởng”, (ii) cân đối giữa lysine với năng lượng và (iii) giảm protein tổng số khẩu phần.
“Profile axit amin lý tưởng” coi hàm lượng lysine trong khẩu phần là 100, tỷ lệ các axit amin thiết yếu khác tính theo lysine. Với những giống gà hiện đại, năng suất sản xuất tăng cao, không chỉ nhu cầu lysine tăng mà tỷ lệ các axit amin khác so với lysine cũng biến đổi. Bảng 4 cho biết “profile axit amin lý tưởng” của gà broiler theo khuyến cáo của các tổ chức khác nhau như NRC (1994), Brazil (2017), Cobb (2015) và Ross (2014).
Về tỷ lệ giữa lysine so với năng lượng, người ta thường xác định theo g/Mcal ME (lysine ở dạng lợi dụng được như SID lysine). Ví dụ: Tỷ lệ SID lysine/ME (tính theo g/Mcal ME) của gà Ross 308 giai đoạn starter, grower và finisher được khuyến cáo lần lượt là 0,43; 0,37 và 0,32. Cần đảm bảo tỷ lệ lysine/năng lượng để tránh bị thiếu năng lượng hay thừa năng lượng cho sinh tổng hợp protein mỗi khi điều chỉnh mật độ năng lượng của khẩu phần.
Việc giảm protein tổng số của khẩu phần trên cơ sở cân đối axit amin hạn chế bằng axit amin công nghiệp, không chỉ tiết kiệm chi phí nguồn nguyên liệu giầu protein, không làm giảm thành tích chăn nuôi, mà còn giảm nitơ thải tiết.
Một khẩu phần quá nhiều protein và không cân đối axit amin thì các axit amin không nằm trong “profile axit amin lý tưởng” sẽ bị khử amin, các gốc amin sẽ biến thành urea (động vật có vú) hay axit uric (loài chim) để thải ra ngoài. Việc chuyển hóa các gốc amin thành urea hay axit uric làm cơ thể tăng tiêu thụ nước, dẫn đến phân ướt. Urea hay axit uric trong chất thải sẽ biến thành ammoniac (NH3), từ đây NH3 tham gia phản ứng nitrate hóa để biến thành các muối nitrate nhờ các enzyme của vi khuẩn trong tự nhiên. Nitrate đi xưống đất làm ô nhiễm nguồn nước (mức nitrate trong nước sinh hoạt vượt quá 44 mg/lít sẽ gây độc). Nitrate lại có thể tham gia các phản ứng phản nitrate hóa để hình thành các khí nhà kính như N2, NO2, N2O, NO (N2O gây hiệu ứng nhà kính gấp hơn 300 lần so với CO2).
Giảm protein tổng số khẩu phần bằng việc cân đối với axit amin công nghiệp, không làm giảm thành tích chăn nuôi, nhưng giảm nitơ thải tiết và góp phần quan trọng giảm khí phát thải. Theo tính toán của các nhà khoa học môi trường thì cứ giảm 1% protein khẩu phần, amoniac phát thải sẽ giảm 7%. Và nếu hàm lượng protein khẩu phần heo thịt giảm 2 điểm thì ammoniac phát thải giảm 22.000 tấn tính cho 15 triệu tấn thức ăn hỗn hợp.
Giảm protein tổng số khẩu phần, cân đối axit amin bằng axit amin công nghiệp không chỉ tiết giảm nguồn nitơ thải tiết mà còn tiết kiệm đỗ tương và các sản phẩm của đỗ tương. Các nhà khoa học dinh dưỡng Hàn Quốc ước tính rằng: Cứ 48,5 kg ngô + 1,5 kg lysine với chi phí 20 USD có giá trị bằng 50 kg đỗ tương với chi phí 42 USD. Và như vậy nếu sử dụng 50 tấn đỗ tương sẽ cần 24 ha đất trồng, còn nếu sử dụng 48,5 tấn đỗ tương + 1,5 tấn lysine thì chỉ tốn có 6,2 ha đất trồng. Đến năm 2020, thế giới dự tính sản xuất 2,7 triệu tấn lysine, người ta ước tính rằng thế giới sẽ tiết kiệm 89 triệu tấn đỗ tương và giảm được 34 triệu ha đất trồng (Yang-Su Kim, 2018).
Việc giảm protein tổng số khẩu phần bằng việc cân đối axit amin bằng axit amin công nghiệp là một xu hướng dinh dưỡng hiện đại trong chăn nuôi thế giới.
GS Vũ Duy Giảng - Học viện Nông nghiệp Việt Nam