MEN TIÊU HÓA THỨC ĂN ỨNG DỤNG TRONG CHĂN NUÔI PGS

Download Report

Transcript MEN TIÊU HÓA THỨC ĂN ỨNG DỤNG TRONG CHĂN NUÔI PGS

Slide 1

MEN TIÊU HÓA THỨC ĂN
ỨNG DỤNG TRONG
CHĂN NUÔI
PGS.TS. DƯƠNG THANH LIÊM
Bộ mÔn dinh duỡng động vật
Khoa Chăn nuôi Thú y
Trường Ðại học Nông Lâm


Slide 2

Vì sao sử dụng enzyme trong
thức ăn chăn nuôi
1.Những lý do về nguyên liệu làm thức ăn:
• Xu hướng chung ở các nước phát triển người ta giảm thậm chí
ngưng sử dụng nguồn protein động vật, tăng sử dụng các
nguồn protein thực vật (các loại bột họ đậu, hạt cải dầu, hoa
hướng dương), đây là ngững loại thức ăn khó tiêu hóa.
• Phụ phẩm nông nghiệp chiếm tỷ lệ ¾ các sản phẩm nông
nghiệp, nhưng vì nhiều xơ, khó tiêu hóa, nên người ta bỏ đi.
• Các loại khô dầu tuy protein cao (30-45%), nhưng rất khó tiêu
hóa bởi vì xơ cao, năng lượng thấp. Ngoài ra còn chứa một số
chất kháng dinh dưỡng, kháng lại men tiêu hóa của cơ thể.
• Trong các loại thức ăn thực vật đều có chứa rất phong phú
hợp chất glucid không phải tinh bột đường. Những chất này
gồm có: Pectin, hemicellulose, celluluse, Lignin, gọi tên chung
cho chúng là chất NSP (Non Starch Polysacchride). Tất cã các
loài dạ dày đơn đề không có men tiêu hóa loại này.


Slide 3

2.Những lý do về đối tượng sử dụng thức ăn:
• Các loại giống gia súc, gia cầm ngày nay lớn rất nhanh, do đó
nhu cầu dinh dưỡng của chúng rất cao, nhưng trái lại khả
năng tiêu hóa thức ăn rất kém, nên phải sử dụng rất nhiều
thức ăn tinh gây lãng phí chất dinh dưỡng trong thức ăn nhiều
xơ.
• Để rút ngắn thời gian chăn nuôi, người ta cho thú ăn rất
nhiều, nên nó không có đủ thời gian tiêu hóa kỹ lưỡng thức ăn,
từ đó mà chất dinh dưỡng còn lại nhiều theo phân ra ngoài.
• Ngày nay người ta thực hiện cai sữa sớm cho heo con để tăng
lứa đẻ. Phần lớn các trại cai sữa 28 ngày, so với trước đây là 2
tháng. Lúc này cơ thể thú non không sản xuất đủ enzyme để
tiêu hóa thức ăn, do cần thiết phải sử dụng enzyme để trợ giúp
gia súc, gia cầm tiêu hóa thức ăn.


Slide 4

3.Những lý do về môi trường:
• Quá trình chăn nuôi cổ điểm trước đây gia súc, gia
cầm chỉ tiêu hóa khoảng 70-80% chất khô của khẩu
phần, còn lại 20-30% đổ ra môi trường. Tính toán
một cách đơn giản như sau: Nếu gia súc tiêu thụ 1
Tấn thức ăn hỗn hợp thì thải ra môi trường cũng
khoảng 1 Tấn phân tươi có chứa 70-80% nước.
Hướng phấn đấu ở châu Âu, nâng tỷ lệ tiêu hóa >90%
• Qui mô chăn nuôi càng lớn thì sự ô nhiểm môi trường
do chất thải càng cao. Giữa các chất thải thì đạm và
lân rất có hại, nó kích thích tảo độc trong nước phát
triển, gây khai, thúi do NH3 và H2S. Tạo điều kiện
thuận lợi cho mầm bệnh bộc phát...


Slide 5

Năng lượng tổng số và
năng lượng có khả năng trao đổi
4500

GE mất đi theo phân

4000
3500

kcal / kg

3000
2500
2000
1500
1000
500
0

Bắp

Lúa mì

Lúa mạch Bã nành Khôdầucải

Có khả năng thành
năng lượng ME

Gross
Metab.


Slide 6

Các nhân tố phi dinh dưỡng trong
bã đậu nành (họ đậu)
Thành phần thức ăn

Nhân tố phi dinh dưỡng

Bã đậu nành

Protease Inhibitors, Pectins,
Oligosaccharides, Lectins,
Saponins, Glycinin, Phytate
Glucans, Arabinoxylans, Phytate
Arabinoxylans, Glucans, Phytate
Arabinoxylans, Glucans,
Tannins, Protease Inhibitors,
Phytate
Arabinoxylans, Glucans,
Protease Inhibitors, Phytate
Tannins

Lúa mạch
Lúa mì
Kiều mạch

Triticale
Cây lúa miến


Slide 7

Thành phần Poly/Oligosaccharide
khó tiêu hóa trong bã đậu nành
Thành phần
Tổng Polysaccharides
Acidic
Arabinogalactan
Cellulosic Material
-Mannan
Tổng Oligosaccharides
Sucrose
Stachyose
Raffinose
Verbascose

% bã đậu nành

15-18
8-10
5
1-2
1.5
15
6-8
4-5
1-2
Rất ít


Slide 8

CH2 — OH

G a la c to s e

Cấu trúc của NSP

O

OH

(Non Starch Polysaccharide)

OH
O
HO
CH2

G a la c to s e

S ta c h yo s e

O

OH
OH

O
HO
CH2

R a ffin o s e
O

G lu c o s e

OH
HO
HO
HO — CH2

F ru c to s e

O
O
HO

OH

CH2 — OH

Galactosides -

Độc nhất cho đậu nành
và các loại họ đậu khác
Đây là những glucid
mà cơ thể động vật
không có men tiêu hóa.
Vi sinh vật ở ruột già
Bifidobacterium có
men tiêu hóa, lên men
sinh hơi, đầy bụng.


Slide 9

Những chất hữu cơ trong thực vật mà
cơ thể có hoặc không có khả năng tiêu hóa
Tiêu hóa tốt
Soluble Proteins
Soluble Sugar
Amylose

Tiêu hóa phần lớn
Starch
Proteins
Fats

Không có khả năng
tiêu hóa

Cellulose
Hemicellulose
Glucans
Arabinoxylans
Stachyose
Raffinose
Phytate


Slide 10

Thành phần xơ NSP (Non-Starch Polysaccharide) của một số loại TĂ (% trong TĂ)

Xơ trung tính
(NDF)

Xơ acid
(ADF)

Hemicellulose
(HC)

Bắp nguyên hạt

9.6

2.8

6.8

Khô dầu dừa

51.3

25.5

25.8

Khoai mì

7.7

4.6

3.1

Cám gạo

23.7

13.9

9.8

Cao lương

18

8.3

9.7

KD đậu nành bỏ vỏ

8.9

5.4

3.5

KD đậu nành cả vỏ

13.9

8.0

5.9

Đậu nành hạt

13.5

8.0

5.9

Hạt lúa mì cứng

13.5

4.0

9.5

Hạt lúa mì mềm

12.0

3.7

8.3

cám lúa mì

42.1

13

29.1


Slide 11

Cơ chế điều tiết phản hồi sự thải tiết
enzyme tiêu hóa của cơ thể


Slide 12

Những giới hạn khi sử dụng enzyme
trộn vào trong thức ăn
1.Những enzyme mà cơ thể tổng hợp được, nếu đưa từ bên
ngoài vào sẽ tạo nên hiệu ứng phản hồi âm, ức chế cơ thể
tổng hợp những enzyme tương tự. Sử dụng lâu dài sẽ làm
động vật lệ thuộc vào nguồn enzyme ngoại lai, không có
hiệu quả kinh tế do phải gánh thêm chi phí enzyme bổ
sung.
2.Các enzyme là những protein, thường không bền dưới tác
động nhiệt độ cao (trên 60 oC). Xu hướng chăn nuôi công
nghiệp, nhất là gia cầm sử dụng thức ăn dập viên (pellet)
cần xử lý thức ăn ở nhiệt độ 80-90oC sẽ phá hủy hoàn
toàn hoạt tính của enzyme nếu đưa vào thức ăn trước khi
dập viên. Nếu đưa enzyme vào thức ăn sau khi dập viên
sẽ rất khó đạt được sự đồng đều khi trộn.


Slide 13

Hạt tinh bột bắp dưới kính hiển vi
điện tử (Electron Micrograph)

TRƯỚC KHI XỬ LÝ ENZYME

SAU KHI XỬ LÝ ENZYME

Enzyme là chế phẩm Kemzyme do hảng Kemin sản xuất


Slide 14

Khi nào sử dụng Enzymes có hiệu quả?
1. Các enzyme tiêu hóa nhân tạo phải có khả năng hoạt động tốt trong ống
tiêu hóa với môi trường pH thay đổi theo từng đoạn của ống tiêu hóa.
2. Sử dụng enzyme tiêu hóa bổ sung vào thức ăn cho thú ở những giai đoạn
mà cơ thể không có khả năng tiết đủ enzyme tiêu hóa thức ăn như:
-Thay đổi đột ngột về thức ăn, công thức hay nguyên liệu.

-Khi cai sữa, chuyển từ thức ăn lỏng là sữa sang ăn thức ăn cứng quá
sớm, hay quá nhanh làm cho hệ thống enzyme cơ thể không thích ứng.
-Thức ăn có những cơ chất mà cơ thể thú không có enzyme tiêu hóa như:
cellulose, pectin, hemicellulose (NSP Non Starch Polysacchride).
-Cho thú ăn quá nhiều thức ăn để mau đạt trọng lượng xuất chuồng,
không tiêu hóa kịp thức ăn với enzyme nội sinh.
-Thú bị stress gây rối loạn hoạt động tiêu hóa thức ăn.


Slide 15

Hoạt động của một số cơ chất
khó tiêu hóa trong đường ruột
• Galactoside và Galactooligosacchride GOS, nó sẽ:

– Bị tiêu hóa một phần bởi VSV đường ruột (intestinal Flora)
– Sản xuất ra một số acid béo có chuổi carbon ngắn
– Lên men gây đầy hơi, tiêu chảy, mất nước có thể ở mức cao (hệ VSV chứa
thích ứng, GOS kích thích vi khuẩn ruột lên men sinh hơi)

– Sữa Cô gái Hà lan có đưa thêm GOS gây dị ứng là do lên men ở kết tràng
• Protein và Proteases
– Được tiêu hóa nhanh và đầy đủ
• Polysaccharides (e.g., cellulose) và Cellulase

– Động vật không có men tiêu hóa được
– Tăng độ nhầy trên niêm mạc ống tiêu hóa cản trở hấp thu
– Giảm thấp sự hấp thu các chất dinh dưỡng, năng lượng.

Link GOS


Slide 16

Công nghệ sinh học sản xuất
enzyme của Hãng Kemin,
USA
• Nghiên cứu phát hiện và sản xuất
enzymes và protein sinh học ứng
dụng trong dinh dưỡng.
• Phát triển bản quyền kỹ thuật công
nghệ sinh học và công nghệ lên men
• Sản xuất chế phẩm enzyme dinh
dưỡng.
• Kemin sản xuất enzyme công nghiệp


Slide 17

Giới thiệu mô hình cấu trúc của một số enzyme

Beta-Xylanase


Slide 18

Tác động của -Galactosidase
• Có khả năng thủy phân
đường raffinose và

CH2 — OH
O

OH
G a la c to s e

OH
O
HO

stachyose trở nên dễ tiêu
• Enzyme có hoạt tính cao
và khá bền vững.

CH2

G a la c to s e

S ta c h y o s e

O

OH
OH

O
HO
CH2

G lu c o s e

OH
HO

• Là loại enzyme được tìm

HO
HO — CH2

ra trong thời gian gần đây

R a ffin o s e
O

F ru c to s e

O
O
HO

OH

CH2 — OH


Slide 19

Chế phẩm hổn hợp các enzyme
Dry-KEMZYME® brand C/S
• Là một sản phẩm hỗn hợp nhiều enzyme như:
– Alpha-galactosidase, Cellulase, Protease, Alphaamylase

• Chế phẩm dạng khô, chịu đựng được nhiệt độ cao
trong điều kiện ép viên.
– Giữ được hoạt tính ở 85oC là nhiệt độ khi ép viên

• Liều sử dụng trong thức ăn gia cầm là: 500 g/tấn


Slide 20

Ảnh hưởng của KEMZYME®brand C/S trên sự giải
phóng năng lượng và chất dd trong TN inVitro
Nutrient Release

Control

KEMZYME® C/S
1 kg/ton

4.6

23.1

Protein (µg/ml)

1726

2791

Lysine (µg/ml)

129.67

231.48

Methionine (µg/ml)

23.97

30.19

Threonine (µg/ml)

68.12

110.04

Cystine (µg/ml)

23.14

30.38

Sugars (µM glucose)


Slide 21

Mức độ cải thiện tiêu hóa năng lượng
trong TN in Vivo (Calorimetry)
Kcal/kg

 Kcal/kg % Difference

Control

2953

KEMZYME® C/S, 1 x

3148

195

7.0

KEMZYME C/S, 1.33 x

3141

188

6.4

-Galactosidase

3072

119

4.1


Slide 22

Thí nghiệm sử dụng Kemzyme®brand
C/S trên gà thịt (US)
• Địa điểm TN — Miền nam U.S.
• Số gà thí nghiệm — 900

• Thời gian nuôi 42 ngày (0-42)
• Trọng lượng cuối TN (kg): ĐC:2.185a TN:2.190a

• Chỉ số BCTĂ: ĐC:1.95a TN:1.84b
• Mortality — 9.5a vs 6.0b
a, b

Gía trị trung bình khác nhau có ý nghĩa thống kê (P<.05)


Slide 23

2.0

Control
KEMZYME C/S

1.8
1.6
1.4

Tuần 6

Tuần 5

Tuần 4

Tuần 3

1.0

Tuần 2

1.2

Tuần 1

Chỉ số biến chuyển TĂ

Chỉ số biến chuyển thức ăn


Slide 24

Công thức thức thức ăn của
gà Broilers trong thí nghiệm
Ingredient/Nutrient
Corn (%)

Starter (%)
56.71

Grower (%)
61.47

Finisher (%)
67.89

Soybean Meal, 48%
Fat (%)
Calcium Carbonate
Mono, Dical Phosphate
Salt
Vitamins
D,L-Methionine
Minerals
Coban 60
Protein (%)
Energy (Kcal/kg)

34.45
4.66
1.66
1.59
0.38
0.25
0.17
0.05
0.075
22.0
3124

30.1
4.54
1.57
1.44
0.38
0.25
0.17
0.05
0.075
20.0
3168

24.34
4.13
1.50
1.37
0.25
0.096
0.05
18.0
3212

0 - 21
0 - 21

22 - 35
22 - 35

36 - 42
36 - 49

Days fed, Trial 1
Days fed, Trial 2


Slide 25

Thí nghiệm KEMZYME®brand C/S
trên gà thịt ở Mỹ trong điều kiện stress nhiệt
• Địa điểm — Miền nam US
• Số lượng gà — 3600 con

• Thời gian thí nghiệm — 49 ngày (0-49 ngày)
• Trọng lượng cuối TN (kg) ĐC: 2.13a TN: 2.29a
• Hệ số BCTĂ — ĐC:2.29a TN: 2.13b
• Mortality (%) — 13.1a vs 7.0b
a, b Số

trung bình khác nhau có ý nghĩa ơở mức (P<.05)


Slide 26

Đánh giá chất lượng thịt (US)
trong điều kiện stress nhiệt
KEMZYME® C/S
Đối chứng
1 kg/tấn

a,b

Trọng lượng sống (kg) 2.35a

2.45a

Tỷ lệ quầy thịt (%)

66.50a

66.90a

Tỷ lệ béo (%)

1.82a

1.66b

Tỷ lệ thịt ức
tối thiểu (%)

12.08a

12.72b

Tỷ lệ đùi (%)

12.63a

13.00b

Số trung bình khác nhau có ý nghĩa ở mức sác xuất sai (P<.05)


Slide 27

Kết quả TN: KEMZYME®brand C/S
trên thế giới
Trọng
lượng sống
(kg)

Tuổi
(Ngày)

Chỉ số
BCTĂ

900

42

1.95a / 1.84b

2.190 / 2.185

US (NC)

1,920

49

1.92a / 1.87b

2.98 / 3.02

US (MS)

3600

49

1.98a/ 1.93b

2.61 / 2.61

5.36 / 2.79

US (Tx)

2,400

45

1.94a / 1.86b

2.25 / 2.36

5.98 / 7.63

Canada

18,000

44

1.86a / 1.78b

2.40 / 2.42

N/A

Canada

43,000

41

1.86a / 1.81b

2.29 / 2.31

1.69 / 0.90

1200

49

2.22a/ 1.96b

1.92 / 2.15

2.5 / 1

Số gà
TN

Nơi TN
US (Tx)

Ấn độ

Chữ số đen đối chứng. Chữ số đỏ Thí nghiệm

Tỷ lệ chết
(%)
9.5 / 6.0
11.5 / 9.2


Slide 28

Kết quả thí nghiệm trên gà thương
phẩm trong sản xuất đại trà
• Địa điểm — Miền nam U.S.
• Số gà thịt theo dõi — 3.2 triệu con

• Trọng lượng cuối TN (kg) ĐC: 2.22a TN:2.28a
• Hệ số BCTĂ — ĐC:2.10a TN: 1.99b
• Tỷ lệ chết — ĐC:4.74a TN: 4.20b

a, b Giá

trị trung bình khác nhau có ý nghĩa thống kê ở mức (P<.05)


Slide 29

Thí nghiệm trên gà thịt thương phẩm
Cải thiện năng suất
KEMZYME® C/S
Control
1 kg/tấn
Trọng lượng sống(kg) 2.41a

2.46a

Tỷ lệ quầy thịt (%)

69.14a

69.71a

Tỷ lệ ức
Khống nhỏ hơn (%)

24.38a

25.09b

a, b Giá

trị trung bình khác nhau ở mức sác xuất sai (P<.05)


Slide 30

Những kết quả nổi bật
1. Cải thiện chỉ số biến chuyển thức ăn 6 - 8 điểm
2. Giảm tỷ lệ chết dưới đđiều kiện stress nhiệt
3. Cải thiện tỷ lệ quầy thịt và tỷ lệ thịt ức


Slide 31

KEMZYME®brand C/S
Áp dụng vào sản xuất
• Áp dụng đạt đến đỉnh cao sản xuất
– Đem lại hiệu quả kinh tế do cải thiện CSBCTĂ (FCR)
– Đem lại hiệu quả kinh tế do tỷ lệ chết thấp năng suất cao

• Xây dựng lại khẩu phần giá thấp nhờ giảm năng
lượng trao đổi so với khẩu phần đối chứng:
– Có hiệu quả nhờ giảm thấp mức năng lượng trao đổi của
khẩu phần từ 3 - 5% so với khẩu phần ĐC không có enzyme