Phytase - chất bổ sung thức ăn vật nuôi rất thân thiện với môi trường

Phytase là gì? Phytase là một enzym có thể giải phóng phytate được đính phosphore (P) để sử dụng trong đường tiêu hoá của vật nuôi dạ dày đơn. Bổ sung phytase vào thức ăn vật nuôi có thể làm giảm nhu cầu cung cấp P vô cơ và giảm thấp sự bài tiết P vào trong phân, từ đó hạn chế được ô nhiễm P vào trong đất và trong nước ngầm. Ô nhiễm P và ni tơ vào đất và nước ngầm là vấn đề đang được các nhà môi trường học trên thế giới rất quan tâm...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phytase - chất bổ sung thức ăn vật nuôi rất thân thiện với môi trường Phytase - chất bổ sung thức ăn vật nuôi rất thân thiện với môi trườngPhytase là gì?Phytase là một enzym có thể giải phóng phytate được đính phosphore(P) để sử dụng trong đường tiêu hoá của vật nuôi dạ dày đơn. Bổ sungphytase vào thức ăn vật nuôi có thể làm giảm nhu cầu cung cấp P vô cơvà giảm thấp sự bài tiết P vào trong phân, từ đó hạn chế được ô nhiễm Pvào trong đất và trong nước ngầm. Ô nhiễm P và ni tơ vào đất và nướcngầm là vấn đề đang được các nhà môi trường học trên thế giới rất quantâm và tìm nhiều biện pháp để khắc phục.Cơ chế hoạt độngP là một trong các thành phần dinh dưỡng quan trọng cho sinh trưởng cơthể, chuyển hóa thức ăn và phát triển xương ở vật nuôi. 1/3 lượng P tồntại trong cỏ xanh dưới dạng vô cơ dễ tiêu hóa, còn 2/3 là P hữu cơ, đặcbiệt dưới dạng axit phytic và phytate (là hỗn hợp của muối Can - xi, Ma- nhê, Ka - li) có chứa 280 gP/kg.Vì nhóm axít phosphoric có điện tích âm nên chúng có thể tạo phức mộtcách mạnh mẽ với các cation như Ca2+, Mg2+, Zn2+, Cu2+, Mn2+, Fe2+ vàK+ để tạo nên những muối không hòa tan, do đó ảnh hưởng đến sự hấpthu và tiêu hóa những khoáng này ở vật nuôi và làm giảm khả năng sinhhọc của chúng.Lợn và gia cầm không có enzym phytase để thủy phân và tiêu hóaphytate trong đường tiêu hóa của chúng, do đó phần lớn phytate P đượcbài tiết ra ngoài mà không hấp phụ. Phytate là nguồn P chủ yếu trong lúamì, ngô, khô dầu đỗ tương và có khoảng 75% tổng P trong hạt cốc đượcđính trong các phân tử phytate mà vật nuôi không sử dụng được. Thựctế, trong lúa mì và lúa mạch cũng có phytase, nhưng phytase thực vậtnày bị vô hoạt trong quá trình xử lý nhiệt, nhất là khi đạt nhiệt độ từ800C trở lên.Để đáp ứng đủ nhu cầu về P cho cơ thể lợn và gia cầm, trước đây ngườita phải bổ sung bằng những nguồn P vô cơ dễ tiêu (như mono - calciumphosphate, di - calcium phosphate, mono - sodiumphosphate) vào trongthức ăn hỗn hợp để vật nuôi sinh trưởng và phát triển bình thường. Dođó, có một lượng lớn P được bài tiết theo phân vật nuôi vào môi trường.Mặt khác, các phosphate vô cơ có thể bị nhiễm fluorin và dư cặn kimloại nặng ngay trong quá trình sản xuất. Những fluorin và dư cặn kimloại nặng trong thực phẩm là độc hại cho vật nuôi và nguy hiểm cho conngười. Phytase cũng có thể giải phóng kẽm ra khỏi phytate. Kẽm tự donày ngăn ngừa hấp thụ cadmium.P cũng là nguồn chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng và P từ nguồnphân chuồng hoặc phân hóa học có thể dùng bón cho cây trồng. Hơnnữa, những phần tử P được gắn vào đất một cách bền vững với mức độquá mức rồi tích tụ trong đất. Nước tràn và đất xói mòn của những cánhđồng có nhiều P có thể làm cho suối, sông và hồ chứa nhiều P. Trongnhững điều kiện như vậy, P trở thành chất ô nhiễm môi trường nhiềuhơn là giữ vai trò của một chất dinh dưỡng cho cây trồng.Như vậy, bản thân vật nuôi dạ dày đơn không thể tự phân hủy phytatenên cần có sự hỗ trợ của phytase. Phytase tự nhiên chủ yếu có trong lúamì hoặc phụ phẩm của lúa mì, nhưng hàm lượng thấp, nếu dùng phytaseloại này thì phải cung cấp một lượng thức ăn quá nhiều, gây mất cân đốivề khẩu phần. Vì vậy, người ta cung cấp phytase ngoại sinh (thường làdạng viên) để phân hủy phytate in - vivo. Đối với lợn, phytase thủy phânphân tử axit phytic tại dạ dày, còn với gia cầm thì quá trình này xảy ratrong diều.Enzym phytase có thể làm tăng hấp thụ P trong cơ thể vật nuôi thêm60% và được dùng như là chất bồ sung bắt buộc cho thức ăn chăn nuôi ởchâu Âu, Đông Nam á, Hàn Quốc, Nhật, Đài Loan để giảm tác hại đếnmôi trường do P từ phân súc vật thải ra.Để lượng hóa hoạt tính của phytase, người ta dùng đơn vị phytase đượcbiểu thị bằng FTU; PU hoặc PTU tuỳ theo hãng sản xuất. Một đơn vịphytase là lượng phytase có thể giải phóng P vô cơ từ một dung dịchphytate sodium 5,1 mili - mol với tốc độ 1 micromol/phút ở pH 5,5 và ởnhiệt độ 370C ” (Eeckhout và Paepe, 1994).Đối tượng có thể sử dụng phytase -Lợi ích và triển vọngPhần lớn thức ăn cho động vật dạ dày đơn được bổ sung phytase cónguồn gốc vi sinh vật nhằm cải thiện khả năng tiêu hóa P. Vừa qua,Natuphos là sản phẩm được điều chế từ 3 - phytase (EC 3.1.3.8) do cảibiến trên của nấm Aspergillus niger (CBS 101.672) được phép dùng chogà nuôi béo, gà đẻ, gà tây, lợn con sau cai sữa, lợn nuôi béo. Natuphoscó hàm lượng 5000 FTU/g. Khi bổ sung Natuphos phytase vào khẩuphần lợn, P có thể tiêu hóa tăng lên 27 - 30% (khi bổ sung 500 FTU,lượng P tiêu hóa tăng lên 0,8 g/kg thức ăn) và giảm 22% lượng P bài tiếtvào phân. Để phân giải được 1,1g P tiêu hóa, với gà broiler cần sử dụng500 FTU, còn với gà mái đẻ thì cần 300 FTU; với mức sử dụng này,trung bình giảm được 30% lượng P thải vào môi trường.Hãng Danisco cũng lợi dụng trên phytase trong E.coli để điều chếRonozyme, Phyzyme XP là những phytase thương phẩm có khả nănggiải phóng được nhiều P (trong đỗ tương) hơn so với Natuphos và tăngkhả năng tiêu hóa P và can-xi ở lợn, gà. Theo bảng này, cứ sử dụng 500FTU/kg thức ăn vật nuôi có thể thay thế cho 1,3kg dicalcium phosphate(DCP) dùng trộn thức ăn hỗn hợp cho lợn gà. ...