VŨ DUY GIẢNG – Dùng enzyme để tăng hiệu quả sử dụng

1

DÙNG ENZYME ĐỂ TĂNG HIỆU QUẢ SỬ DỤNG VÀ GIẢM GIÁ THÀNH
THỨC ĂN CHĂN NUÔI Vũ Duy Giảng*
Trường Đại Học Nông nghiệp I - Hà Nội
*Tác giả liên hệ: Vũ Duy Giảng – Khoa chăn nuôi – Đại học Nông nghiệp I Hà Nội
Tel: 0913.572.869; Email:
ABSTRACT
Using feed enzymes for improving the FCR and reducing the feed cost
Hemicell is a preparation containing β-mannase and some other enzymes such as xylanase, α-glucosidase,
cellulase, amylase. β-mannase and other enzymes of Hemicell cut off NSP fiber substances of vegetation cell
wall and create conditions for the endogenous enzymes contacting with the nutrients of cytoplasm and analyse
them. β-mannase also splits mannan to MOS, hence the viscosity of intestin juice is lowered and the nutrient
absorption is increased. Using Hemicell resulted in improving diet energy utilization efficiency and animal
growth, preventing diarrhea, limiting of wet feces and lowering animal production cost.
Key words: Hemicell, enzymes, beta-mannanase, MOS, efficiency of diet energy utilization
ĐẶT VẤN ĐỀ
Nguồn thức ăn cung cấp năng lượng cho lợn và gia cầm chủ yếu là ngũ cốc và phụ phẩm của
ngũ cốc. Ngoài protein, lipid, chất dinh dưỡng cung cấp năng lượng chủ yếu của ngũ cốc và
phụ phầm là carbohydrate. Tổng carbohydrate thực vật bao gồm: polysaccharide không phải
tinh bột (non starch polysacharide: NSP), lingin và tinh bột. Nhóm NSP bao gồm cellulose,
non-cellulosic polymers và pectic polysaccharides.
Cellulose là một polymer cấu tạo bởi các đơn vị đường glucose, nối với nhau bởi dây nối β-
1,4 glucoside. Non-cellulosic polymers bao gồm các chất: arabinoxylans, β- glucans,
mannans, galactans, xyloglucans. Pectic polysaccharides bao gồm các chất: polygalacturonic

®

Hemicell
®
là sản phẩm lên men của vi khuẩn Bacillus lentus, hoạt chất chính là beta-
mananase, ngoài ra còn có beta-glucanase, xylanase, alpha-glucosidase, cellulase, amylase.
Chế phẩm Hemicell
®
có hai dạng, dạng bột và dạng hạt với hoạt tính enzyme tương ứng là
140 triệu đơn vị và 360 triệu đơn vị enzyme/kg. Beta-mananase là enzyme phân giải beta-
mannan, một polysaccharide có đơn vị cấu tạo là đường D-mannose và D-galactose gắn kết
với nhau bằng dây nối beta 1,4 glucosid, tỷ lệ D-galactose/D-mannose là 2/3
(Wikipedia.com). Beta-mannan có mặt trong ngô, mì, mạch, cám gạo, cám mì, đặc biệt có
nhiều trong các loại khô dầu như khô cọ (30-35%), khô dừa (25-30%), bột đậu guar (12-17%),
khô dầu vừng, vỏ đậu nành; trong khô đỗ tương, khô lạc, khô hướng dương, khô cải có ít và
chiếm tỷ lệ từ 1,6 đến 0,49% (Bảng 1).
Bảng 1: Hàm lượng beta- mannana trong nguyên liệu thức ăn
Nguyên liệu β-mannan % Nguyên liệu β-mannan %
Khô cọ
Khô dừa
Bột guar*
Vỏ đậu nành
Khô vừng (mè)
Khô đậu nành (44%CP)
Khô đậu nành (48%CP)
Khô hướng dương (33%CP)
Khô lạc
30-35
25-30
12-17

3

Beta-mannan có trong vách tế bào cản trở sự tiếp cận của các enzyme nội sinh đối với các
chất dinh dưỡng nằm trong bào chất của thức ăn, từ đó làm giảm sự tiêu hóa thức ăn. Beta-
mannan cùng với các chất thuộc nhóm NSP lại có độ nhớt cao (vì hút nước mạnh), khi bám
vào lông nhung thì cũng cản trở sự hấp thu các chất dinh dưỡng qua niêm mạc ruột.
Bảng 1: Hàm lượng beta- mannana trong nguyên liệu thức ăn
Nguyên liệu β-mannan % Nguyên liệu Β-mannan %
Khô cọ
Khô dừa
Bột guar*
Vỏ đậu nành
Khô vừng (mè)
Khô đậu nành (44%CP)
Khô đậu nành (48%CP)
Khô hướng dương (33%CP)
Khô lạc
30-35
25-30
12-17
6-10
2,8-3,5
1,5-1,6
1,2-1,3
0,57
0,51
Khô cải
Khô đậu lupine
Khô bông
Lúa mạch


Sơ đồ 2: β-mannase phá vỡ vách tế bào giúp enzyme nội sinh tiếp cận và

tiêu hóa chất dinh dưỡng
Nguồn: ChemGen, Bayer Việtnam (2006)

VIỆN CHĂN NUÔI - Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi - Số 16-Tháng 2-2009

4Biện pháp loại bỏ những yếu tố cản trở sự tiêu hóa, hấp thu có trong nguyên liệu thức ăn, dễ
áp dụng trong công nghiệp TACN là sử dụng enzyme thức ăn. Chế phẩm Hemicell
®
chứa
enzyme beta-manannase khi đưa vào hỗn hợp thức ăn chứa những nguyên liệu giầu beta-
mannan, có tác dụng phân cắt mạch beta-1,4 glucosid của polymer mannan, làm cho chúng
ngắn lại, từ đó giảm độ nhớt của dịch ruột, tạo điều kiện cho niêm mạc ruột hấp thu các chất
dinh dưỡng được dễ dàng hơn (sơ đồ 2).
Beta-mannan bị phân cắt cho ra những phân đoạn có số lượng đường manose ít hơn, đó là
những manose oligosaccharide (MOS) (sơ đồ 3). MOS lúc này giữ vai trò là các prebiotic, có
tác dụng loại bỏ vi khuẩn bệnh bám dính vào thượng bì ruột và kích thích hệ miễn dịch ruột
hoạt động, từ đó giúp tăng cường sức khỏe của ruột, hạn chế rối loạn tiêu hóa. Cơ chế tăng
cường hệ miễn dịch ruột của MOS là: MOS hoạt hóa tế bào thực bào làm sản sinh cytokin,
cytokin tác động vào tế bào B để hình thành và hoạt hóa tương bào (plasma cells), tương bào
sẽ sản sinh kháng thể để tiêu diệt vi khuẩn; cytokin cũng kích hoạt tế bào độc (cytotoxic cells)
để tiết độc tố tiêu diệt vi khuẩn.

Sơ đồ 3: Beta-manannase của Hemicell chia nhỏ polymer beta-mannan thành những phân đoạn MOS
(Mannose Oligossacharide)

tương tuy có hàm lượng β-mannan thấp (1,2 -1,6%), nhưng thường được dùng với tỷ lệ cao
trong công thức và chính β-mannan trong khô đỗ tương đã làm giảm sự hấp thu các chất dinh
dưỡng, giảm hiệu quả sử dụng năng lượng và protein khẩu phần, tăng tỷ lệ tiêu chảy, dẫn đến
giảm năng suất chăn nuôi. Với những công thức thức ăn chứa nhiều khô đỗ tương nếu được
bổ sung Hemicell
®
thì các enzyme của chế phẩm sẽ phân giải beta-mannan và các chất xơ
khác, giúp cải thiện tăng trưởng, hiệu suất sử dụng thức ăn và giảm tiêu chảy (Bảng 2).
Bảng 2: Hiệu quả của Hemicell
®
đối với khẩu phần giầu khô đỗ tương cho lợn cai sữa
Tỷ lệ chuyển đổi TA
(FCR)
Tăng trọng (g/ngày) Điều trị bệnh (số lần
trích thuốc)
Khô đỗ tương (47,5%
CP) trong công thức
Đối
chứng
Bổ sung
Hemicell
Đối
chứng
Bổ sung
Hemicell
Đối
chứng
Bổ sung
Hemicell
Pha 1

333,7
b3,21
a

2,23
0,67
a1,88
b

1,58
0,23
b

Nguồn: ChemGen, Bayer Việtnam (2006)
Một thí nghiệm của Petty và cs. ở trường Đại học bang Oklahoma (2002) làm trên 117 lợn sau
cai sữa với 3 khẩu phần là khẩu phần đối chứng (mật độ là 3297 kcal ME/kg ), khẩu phần bổ
sung beta-mannase (mật độ ME tương đương khẩu phần đối chứng) và khẩu phần bổ sung dầu
đỗ tương (mật mật độ ME cao hơn hai khẩu phần kia 100 kcal ME/kg), thời gian thí nghiệm là
21 ngày. Kết quả thí nghiệm ghi ở Bảng 3.
Bảng 3: Beta-mannase làm tăng hiệu quả s
ử dụng ME trong khẩu phần lợn
sau cai sữa 21-42 ngày
Chỉ tiêu Đối chứng


25,00
558
938
1,681
a0.07
0,22
9,7
12,3
0,02
Nguồn: dẫn theo Frank L. Jin & Hung-Yu Hsiao, ChemGen Group, (2002)
Những số liệu của Bảng 3 cho thấy, với khẩu phần được bổ sung beta-mananase dù mật độ
ME thấp hơn của khẩu phần bổ sung dầu đỗ tương 100 Kcal/kg vẫn cho tăng trọng hàng ngày
và FCR tương đương nhau. Thí nghiệm thực hiện trên gà Leghorn đẻ trứng thương phẩm với
khẩu phần có mật độ ME thấp (2830 Kcal/kg) được bổ sung Hemicell
®
cũng cho thấy tỷ lệ đẻ
không thua kém khẩu phần có mật độ ME cao (2950 Kcal/kg) không bổ sung Hemicell
®

(71,65 và 72,14% ở khẩu phần mất độ ME thấp và cao, lần lượt), trong khi đó với khẩu phần
mật độ ME thấp không bổ sung Hemicell
®
thì làm giảm tỷ lệ đẻ (69,44%). Khối lượng trứng,

VIỆN CHĂN NUÔI - Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi - Số 16-Tháng 2-2009

6

Bảng 4: Hiệu quả của Hemicell
®
trên gà thịt bị nhiễm cầu trùng
Gây nhiễm - + + -
Kháng sinh
Hemicell
Tăng trọng g/ngày
FCR
Tỷ lệ chết %
+
-
540
1,45
0
-
-
429
1,70
8,75
-
+
490
1,54
3,75
+
-
522
1,45
1,25
Nguồn: ChemGen, Bayer Việtnam (2006)

®
có tác dụng phá vỡ chất
xơ thuộc nhóm NSP của vách tế bào thực vật, giúp các enzyme nội sinh có cơ hội tiếp xúc và
phân giải các chất dinh dưỡng như tinh bột, protein, chất béo trong bào chất; β-manannase
cũng có tác dụng phân cắt mạch beta-glucozit của mannan cho ra các phân đoạn MOS
(mannose oligosaccharide), giảm độ nhớt của dịch ruột, tăng khả năng hấp thu các chất dinh
dưỡng. MOS còn có tác dụng như một prebiotic, nó tranh giành vị trí bám dính của vi khuẩn

VŨ DUY GIẢNG – Dùng enzyme để tăng hiệu quả sử dụng

7

bệnh trên vách ruột và loại bỏ những vi khuẩn bệnh ra khỏi ruột, nó cũng kích hoạt hệ miễn
dịch của ruột, làm cho ruột khỏe.
Như vậy, sử dụng Hemicell
®
có tác dụng tăng hiệu quả sử dụng năng lượng thức ăn, ngăn
ngừa rối loạn tiêu hóa, tăng được độ đều bầy,tăng năng suất sản phẩm chăn nuôi, hạn chế
phân ướt và ô nhiễm môi trường, từ đó giảm được chi phí chăn nuôi. Chi 1đồng cho
Hemicell
®
thì đem lại 3-5 đồng do tăng hiệu quả sử dụng năng lượng khẩu phần, chưa tính
đến những lợi ích như giảm chi phí thuốc để trị tiêu chảy và chi phí xử lý ô nhiễm môi
trường.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
ChemGen (2006). Summary of Hemicell studies in pigs, Bayer Vietnam
Daskiran M., R.G. Teeter, D. Fodge, H.Y. Hsiao, (2004). An evaluation of endoβ-D mannanase (Hemicell)
effects on broiler perfomance and energy use in diets varying in β-mannan contents. 2004 Poultry
Science 83. pp.662-668
Dierick N.A, (1989). Arch.Anima.Nutri, 3. pp. 241-261