Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 Giới thiệu chung về chất xơ

2 Giới thiệu chung về chất xơ

Tải bản đầy đủ - 0trang

năng tiêu hóa, hấp thu các chất dinh dưỡng và làm giảm hiệu quả sử dụng thức ăn của vật

nuôi (Choct và Annison, 1992, trích dẫn bởi Mai Anh Tuấn, 2011).

Theo Vũ Duy Giảng (2009), nhóm NSP được chia thành hai nhóm NSP tan

trong nước và khơng tan.

Nhóm NSP tan trong nước hiện diện nhiều trong các loại rau cải và quả, có

khả năng giữ nước cao gấp đơi nhóm NSP không tan. Theo Vũ Duy Giảng (2009), 1

g NSP tan giữ 13,5 g nước trong khi NSP không tan chỉ giữ được 6,15 g. NSP tan

trong nước sẽ làm tăng độ nhớt trong ruột, cản trở tế bào vách ruột hấp thu các chất

dinh dưỡng, làm chậm quá trình di chuyển thức ăn trong ống tiêu hóa, giảm sự hấp

thu glucose trong ruột (Lê Thanh Hùng, 2008).

Nhóm NSP khơng tan có trong vách tế bào thực vật hiện diện nhiều trong

ngũ cốc và rau cải, làm tăng tốc độ di chuyển thức ăn qua đường tiêu hóa, cản trở

các enzyme nội sinh tiếp cận với các chất dinh dưỡng như protein, tinh bột và lipid

có trong bào chất, từ đó cũng làm giảm sự tiêu hóa, hấp thu các dưỡng chất (Lê

Thanh Hùng, 2008).

2.3 Enzyme

2.3.1 Định nghĩa

Enzyme là các protein tự nhiên, được sản xuất bằng cách lên men vi khuẩn,

nấm men hay chiết xuất tụy tạng và mô động vật. Enzyme là chất xúc tác sinh học,

có bản chất là protein. Enzyme có mặt trong tế bào của tất cả sinh vật, không những

xúc tác trong cơ thể sống mà còn xúc tác cho cả phản ứng ngồi tế bào (Nguyễn

Phước Nhuận và ctv, 2007). Enzyme có thể hòa tan trong nước, dung dịch muối

lỗng, dung mơi hữu cơ có cực nhưng khơng tan trong dung mơi khơng phân cực.

2.3.2 Bản chất của enzyme

Bản chất của enzyme là protein. Thể hiện qua:

Khi hòa tan trong nước enzyme cho dung dịch keo với các đặc tính như khả

năng khuếch tán kém, áp suất thẩm thấu thấp, độ nhầy cao.

Mỗi enzyme có điểm đẳng điện riêng, tại điểm đẳng điện chúng có độ hòa

tan thấp nhất.



4



Enzyme khơng có khả năng chịu nhiệt tốt và dễ biến tính, dễ mất khả năng

xúc tác. Enzyme dễ bị phá hủy bởi những yếu tố phá hủy protein, dễ bị thủy phân

bởi những enzyme nội sinh của đường tiêu hóa như pepsin, trypsin…

Dựa vào bản chất protein của enzyme người ta chia thành hai nhóm:

Enzyme một cấu tử: Cấu tạo chỉ là protein, khi thủy phân hoàn toàn thu được

hỗn hợp acid amin. Các enzyme tiêu hóa như trypsin, pepsin thuộc nhóm này.

Enzyme nhị cấu tử: Được tạo nên từ hai thành phần: protein và phần khơng

có bản chất protein.

Phần protein gọi là apoenzyme, phần khơng có bản chất protein là các ion

kim loại, đóng vai trò là cofactor hoặc là sự phối hợp các hợp chất hữu cơ có khối

lượng phân tử nhỏ và kim loại tạo yếu tố đồng enzyme (coenzyme). Phần khơng có

bản chất protein gọi là nhóm ngoại, chúng có thể tồn tại độc lập và dễ tách khỏi

protein. Phần lớn các coenzyme có bản chất là các vitamin.

(Theo Phan Minh Quân, 2012)

2.3.3 Phương thức hoạt động

Theo lý thuyết enzyme ln có thể hoạt động tối đa hoặc tối thiểu cho đến

khi khơng còn hoạt động nữa. Nhưng xét trên thực tế thì bản chất enzyme là protein,

chúng có đầy đủ bản chất của protein, bị phân hủy trong môi trường hữu cơ tự nhiên

và cũng bị phân hủy bởi những enzyme tiêu hóa protein.

Hoạt động của enzyme tiêu hóa nhằm phân hủy các cấu trúc phức tạp của các

dưỡng chất phức tạp mà cơ thể không thể phân giải được, tạo ra những chất đơn

giản cho cơ thể hấp thu. Enzyme tiêu hóa khơng đóng vai trò như chất dinh dưỡng

hay chất kích thích sinh trưởng mà chỉ có tác dụng nâng cao khả năng sử dụng thức

ăn, đặc biệt là thức ăn nguồn gốc thực vật.

(Theo Phan Minh Quân, 2012)

2.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hoạt động của enzyme

2.3.4.1 Nhiệt độ

Vì bản chất của enzyme là protein nên enzyme cũng không bền với tác

dụng của nhiệt độ. Mỗi enzyme có nhiệt độ tối ưu riêng. Nhiệt độ tối ưu của



5



enzyme nguồn gốc động vật khoảng 37 – 45 0C, còn enzyme nguồn gốc thực vật

khoảng 50 – 600C. Khi nhiệt độ thấp, tốc độ xúc tác phản ứng sẽ giảm. Khi

nhiệt độ tăng thì tốc độ phản ứng xúc tác của enzyme cũng tăng. Khi tăng 100 C

thì có thể làm tăng hoạt lực của phần lớn các enzyme khoảng 50 – 100 %. Sự

biến thiên nhiệt độ phản ứng trong khoảng nhỏ (1 – 20 C) cũng sẽ làm thay đổi

khoảng 10 – 20 % kết quả. Tốc độ phản ứng xúc tác của enzyme gia tăng theo

nhiệt đến mức tối ưu rồi sẽ giảm nếu nhiệt độ vẫn tiếp tục tăng.

Đa số khi ép viên thức ăn , nhiệt độ giai đoạn hờ hóa trong khoảng 75 – 800C

sẽ rất dễ làm mất hoạt tính của enzyme.

(Theo Phan Minh Quân, 2012)

2.3.4.2 pH

Enzyme chỉ hoạt động trong giới hạn pH thích hợp với biên độ rất hẹp.

Enzyme bị tác động bởi sự thay đổi của môi trường pH. pH tối ưu là điểm mà tại đó

enzyme hoạt động mạnh nhất.

Giá trị pH quá cao hay quá thấp thường làm mất hoạt lực của phần lớn các

enzyme. pH cũng là yếu tố ổn định cho sự hoạt động của enzyme, giá trị pH tối ưu

thay đổi theo từng loại enzyme khác nhau.

Bảng 2.1 pH tối ưu cho hoạt động của các enzyme

Enzyme



pH tối ưu



Lipase (tụy)



8,0



Lipase (dạ dày)



4,0-5,0



Pepsin



1,5-1,6



Trypsin



7,8-8,7



Urease



7,0



Maltase



6,1-6,8



Amylase (tụy)



6,7-7,0



Amylase (mạch nha lúa mạch)



4,6-5,2



Catalase



7,0

(Trích từ Đỗ Hữu Phương, 2003)



6



2.3.4.3 Ẩm độ

Enzyme thường hoạt động trong nước. Trong môi trường ẩm độ và nhiệt độ

cao có thể ảnh hưởng đến hoạt lực của enzyme.

Trong mơi trường khơ, enzyme hồn tồn ổn định và khơng tạo phản ứng xúc

tác hóa học. Vì thế sản phẩm enzyme khơ có thể được sản xuất, vận chuyển và lưu

trữ mà khơng có hao hụt lớn về hoạt lực, thậm chí khi trộn vào thức ăn khơ. Nhưng

khi thức ăn được hòa lẫn với nước trong đường tiêu hóa thì enzyme bắt đầu hoạt

động.

2.3.4.4 Các nhân tố khác

Ngoài ra các nhân tố ngoại cảnh như thời gian tiếp xúc, các yếu tố kháng

dinh dưỡng trong nguyên liệu, qui trình sản xuất, tách chiết enzyme… cũng ảnh

hưởng đến khả năng xúc tác phản ứng của các enzyme.

2.3.5 Vai trò của enzyme đối với chất xơ

Việc sử dụng các enzyme có tác dụng trên chất xơ NSP , giúp vật ni tiêu

hóa tốt hơn thức ăn , vừa hạn chế các tác hại của bản thân những NSP gây ra , vừa

giải phóng được một phần năng lượng , protein và các acid amin trước đó bị cản t rở

không thể tiêu hoá được mức tối đa . Enzyme tạo điều kiện phóng thích các acid

amin, cải thiện khả năng tiêu hóa từng loại acid amin từ 1,7 – 7,9 % (mức cải thiện

cao nhất của methionine là 7,9 %), giúp tiết kiệm được các acid amin khi bổ sung

vào khẩu phần ăn của gia súc , giảm chi phí thức ăn tính trên đơn vị sản xuất



. Sử



dụng enzyme giúp cải thiện thành tích của vật ni. Các cải thiện này có được là do

sự phối hợp của nhiều yếu tố khác nhau:

 Sự cải thiện môi trường ruột.

 Sự cải thiện khả năng tiêu hố và đặc tính chất độn chuồng.

 Sử dụng các thực liệu kinh tế hơn.

Các yếu tố khác nhau này là do các biểu hiện khác nhau về hoạt động căn

bản của enzyme trong thức ăn. Các hoạt động bao gồm sự giảm độ nhờn trong

dưỡng chất ở ruột, giải phóng năng lượng thặng dư từ các thành phần thức ăn khó

tiêu hóa như các NSP, giải phóng các dưỡng chất kết dính bên trong vách tế bào...



7



làm tăng giá trị hữu dụng của dưỡng chất. Các yếu tố kháng dinh dưỡng cũng có thể

được phân giải. Nhiều kết quả thí nghiệm cho thấy enzyme có thể được xem như là

một chất bổ sung, là một nguồn năng lượng.

Đối với hệ vi sinh vật đường ruột, men tiêu hóa có tác dụng làm gia tăng khả

năng tiêu hóa thức ăn ở ruột non, do vậy làm giảm quá trình lên men vi sinh ở ruột

già, duy trì quá trình thẩm thấu khi heo con tiêu chảy. Ngoài ra men tiêu hóa bổ

sung còn cho thấy có tác dụng làm giảm độ chênh lệch trọng lượng giữa các vật

nuôi trong đàn. Men tiêu hóa cho phép thay thế ngũ cốc chín bằng ngũ cốc sống mà

không làm ảnh hưởng đến năng suất vật nuôi. Ảnh hưởng của enzyme đã làm tăng

khả năng tiêu hóa và hấp thụ các chất dinh dưỡng ở bề mặt ruột nhờ vào sự giảm

chất nhầy và khả năng giữ nước trong đường tiêu hóa. Điều này có ảnh hưởng tích

cực đến lượng ăn vào cũng như sự tăng nhanh lượng vi khuẩn đường ruột.

2.3.6 Một số NSP enzyme

2.3.6.1 Enzyme xylanase

Xylanase là enzyme quan trọng tham gia thủy phân xylan. Xylan là thành

phần chính cấu tạo nên hemicellulose của thành tế bào thực vật và là một trong số

hợp chất polysaccharide quan trọng trong tự nhiên.

Xylanase có trong nhiều loài sinh vật trong tự nhiên, ở sinh vật nhân sơ và

sinh vật nhân chuẩn và đã được tìm thấy cả trong vi khuẩn ở nước, nấm, tảo biển,

côn trùng. Cho đến nay, hầu hết xylanase được chiết xuất từ vi khuẩn và nấm.

Xylanase được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Xylanase hỗ trợ

quá trình tẩy trắng trong cơng nghiệp sản xuất giấy thay vì phải sử dụng các hóa

chất độc hại; xylanase tham gia quá trình xử lý rác thải nơng, lâm nghiệp; trong

cơng nghiệp sản xuất bánh, xylanase được dùng để làm tăng độ phồng và giảm độ

dính của bánh, xylanase được dùng trong công nghiệp sản xuất đồ uống, sản xuất

nhiên liệu.

Một trong những ứng dụng quan trọng của xylanase là được dùng để bổ sung

vào thức ăn chăn ni. Sự có mặt của xylanase trong thức ăn chăn nuôi làm giảm độ



8



nhớt trong đường tiêu hóa, giảm rối loạn tiêu hóa, tăng cường hấp thu thức ăn, nhờ

vậy cải thiện hệ vi sinh vật đường ruột, giúp phân thải ra khô hơn.

2.3.6.2 Enzyme beta-glucanase

β – glucannase là một phức hệ gồm nhiều loại enzyme khác nhau và được xếp

thành ba nhóm cơ bản là endo– β – glucanase, enxo – β – glucanase và β – glucosidase.

Mỗi loại enzyme tham gia thủy phân cơ chất theo cơ chế nhất định và nhờ có sự phối

hợp hoạt động giữa các enzyme đó mà phân tử cơ chất được thủy phân hoàn toàn tạo

thành các sản phẩm đơn giản nhất.

β – 1,3 – glucanase là enzyme tham gia xúc tác phản ứng thủy phân các liên

kết β – 1,3 – glucoside của các phân tử β – glucan và một số cơ chất tương tự khác

thành các sản phẩm đơn giản hơn (oligosaccharide)

Trong tự nhiên, β – glucanase có từ rất nhiều nguồn, tuy nhiên các sản

phẩm β-glucanase trên thị trường hiện nay phần lớn có nguồn gốc từ vi sinh vật

như các chủng vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm mốc và một số loại nấm men.

Ứng dụng trong thức ăn chăn nuôi:

Trong thức ăn gia súc, gia cầm có nhiều nguyên liệu có nguồn gốc từ thực

vật như các loại hạt cốc chứa nhiều cellulose và glucan. Những thành phần này

thường không được tiêu hóa triệt để và làm tăng độ nhớt của dịch dạ dày. Do đó

chúng đã hạn chế sự hấp thu dưỡng chất, làm giảm khả năng tiêu hóa của vật nuôi.

Bổ sung β – glucanase vào thức ăn sẽ làm tăng khả năng phân giải của các

hợp chất trên, giải phóng glucose và các oligosaccharide, giảm độ nhớt, tăng khả

năng sử dụng thức ăn. (Đặng Thị Thu, Lê Ngọc Tú và ctv, 2004).

2.3.6.3 Enzyme amylase

Amylase là enzyme thủy phân tinh bột, có rất nhiều trong dịch tiêu hóa của

người và động vật, trong hạt nảy mầm, nấm sợi, xạ khuẩn, nấm men và vi khuẩn.

Amylase thực hiện chức năng trên tất cả các liên kết α – 1,4 – glycoside.

Amylase thủy phân tinh bột, glycogen và dextrin thành glucose, maltose và dextrin

hạn chế. Amylase là một trong những loại Enzyme được ứng dụng rộng rãi nhất



9



trong công nghiệp, y tế, và nhiều lĩnh vực kinh tế khác, đặc biệt là trong ngành chăn

nuôi.

2.3.6.4 Enzyme cellulase

Cellulase là phức hệ hydrolase gồm từ cellulase C1 đến cellulase C x và

β – glucosidase. Chúng sẽ phân hủy lần lượt các cellulose bằng cách cắt liên

kết β – 1,4 – glucoside giữa các đường đơn trong cellulose để cuối cùng tạo ra

sản phẩm đường glucose.

Đa số các enzyme cellulase từ nấm và một số vi khuẩn có bản chất phân

tử là những glycoprotein, đó là những polypeptide có gắn thêm chuỗi đường.

Cellulose là polymer thẳng của các đơn vị β – D – glucose được nối với nhau qua

liên kết β – D – 1,4 – glucan.

Cellulase là enzyme rất được quan tâm trong lĩnh vực sản xuất thức ăn gia

súc nhiều thí nghiệm cho thấy khi khơng bổ sung cellulase thì chỉ có 2 % vật liệu

cellulose được hòa tan. Trong khi nếu có bổ sung chế phẩm chứa cellulase riêng lẻ

hoặc hỗn hợp sẽ cải thiện độ hòa tan đến tối đa 5 %.

2.3.6.5 Enzyme protease

Nhóm enzyme protease xúc tác q trình thủy phân liên kết peptide trong

phân tử protein, polypeptide đến sản phẩm cuối cùng là các acid amin. Ngoài ra

nhiều protease cũng có khả năng thủy phân liên kết este và vận chuyển acid amin.

Protease hiện diện trong tất cả các tế bào sinh vật và sản phẩm enzyme

protease được trích ly từ nhiều nguồn như gan, tụy tạng, dạ dày ở động vật. Từ thực

vật như cây đu đủ, vỏ dứa... và nguồn trích ly chủ yếu là từ vi sinh vật như vi khuẩn,

nấm mốc, xạ khuẩn và nấm men (Aspergillus, Bacillus, Penicillium, Streptomyces).

Protease được phân chia thành hai loại endopeptidase và exopeptidase, với

sáu nhóm:

 Endopeptidase như Serine proteinase,



Cystein proteinase,



proteinase, Metallo proteinase

 Exopeptidase như Aminopeptidase, Carboxypeptidase



10



Aspartic



2.4 Sơ lược về Sunzyme – 500

2.4.1 Nguồn gốc

Sunzyme – 500 là tên thương mại của men tiêu hóa do cơng ty SunHy của

Trung Quốc sản xuất là hợp chất có chứa enzyme khác nhau như xylanase,

glucanase, cellulase, amylase, protease.

2.4.2 Thành phần của Sunzyme – 500

Thành phần



Đơn vị



Hoạt độ Xylanase (U/g)



1427



Hoạt độ β-glucanase (U/g)



428



Hoạt độ Cellulase (U/g)



620



Hoạt độ Amylase (U/g)



719



Hoạt độ Protease (U/g)



421



Sunzyme – 500 giúp tăng khả năng tiêu hóa xơ với làm lượng xylanase cao,

cải thiện khả năng tiêu hóa giúp heo có thể hấp thu dưỡng chất như protein, amino

acid và năng lượng nhiều hơn.

NSP (Non Starch Polysaccharide) là các polysaccharide được tạo nên từ các

đường đơn thông qua liên kết β – glucoside như trong các chất đường dễ tiêu (thí dụ

như tinh bột). Sự phân hủy chúng đòi hỏi sự hoạt động của một hệ thống các men

nhưng các men này lại khơng có sẵn trong đường tiêu hóa của thú dạ dày đơn.

NSP khơng được tiêu hóa bởi các enzyme nội sinh của động vật thú dạ dày

đơn kể cả thú dạ dày đơn trưởng thành, các NSP cần cho cảm giác no, kích thích nhu

động ruột bình thường, chống táo bón, các chất dinh dưỡng khơng bị vón cục và dính

vào thành ruột làm khó tiêu và có thể dẫn đến viêm loét thành ruột.

Bên cạnh mặt có lợi, NSP còn có những mặt hại:

 NSP có tỷ lệ tiêu hóa thấp làm giảm giá trị năng lượng của khẩu phần.

 NSP làm giảm tỷ lệ tiêu hóa thức ăn bằng cách ngăn giữ, bao bọc dưỡng

chất bên trong tế bào thay vì chúng tiếp xúc trực tiếp với các men nội sinh.

 NSP làm cho thức ăn hút nước nhiều hơn nên làm giảm tiêu thụ thức ăn.



11



 NSP hòa tan làm tăng độ nhờn trong ruột làm giảm khả năng tiêu hóa và hấp

thu dưỡng chất trong thức ăn.

 NSP làm gia tăng sự bài thải nước bọt, men nội sinh (trypsin, chymotrypsin,

lipase, amylase) có nghĩa là dưỡng chất bị thất thốt.

2.4.3 Liều lượng khi bổ sung vào thức ăn

Hiện nay chưa có quyết định đưa ra một mức enzyme bổ sung tối ưu nhất

định, mà các nhà nghiên cứu vẫn đang tiếp tục thử nghiệm với nhiều mức bổ sung

khác nhau, ở các giai đoạn thú khác nhau .

Theo khuyến cáo của Danisco Animal Nutrition (Trích từ Nguyễn Thị Bích

Phượng, 2008) thì đối với mức 8000 units/g xylanase bổ sung 500 g enzyme/tấn

thức ăn đối với khẩu phần phù hợp với nhu cầu của thú thì sẽ cải thiện tăng trọng,

cải thiện lượng thức ăn ăn vào, cải thiện tính đồng đều, ít rối loạn tiêu hóa. Còn khi

bổ sung vào khẩu phần giảm năng lượng trao đồi và amino acids tiêu hóa từ 2 – 4 %

cho thú giúp duy trì năng suất, giảm chi phí thức ăn, cải thiện tính đồng đều, ít xảy

ra rối loạn tiêu hóa.

2.5 Một số thí nghiệm bổ sung enzyme vào thức ăn gia súc gia cầm

Các thí nghiệm ở heo con sau cai sữa được thực hiện ở Hàn Quốc, Trung

Quốc, Thái Lan, Hoa Kỳ từ 1997 đến 2006 cho biết khẩu phần ăn có chứa sản phẩm

enzyme mannanase đã giúp tăng trọng của lợn tăng 5,3 %, tiêu tốn thức ăn trên kg

tăng trọng giảm 4,7 % (Theo Chemgen, 2006).

Thí nghiệm của Jackson (1999) được tiến hành trên 6400 gà đẻ. Các nghiệm

thức được cho ăn thức ăn bổ sung enzyme beta – mannanase và hai mức năng lượng

cao và thấp cho các giai đoạn tuổi (mức chênh lệch năng lượng cao và thấp là 99

kcal ME/g). Kết quả thí nghiệm cho thấy tác động tích cực của beta – mannanase

lên năng suất trứng gà sau 30 tuần tuổi, gà được cho ăn với khẩu phần năng lượng

thấp nhưng có bổ sung beta – mannanase thì năng suất trứng gà tương đương với

khẩu phần năng lượng cao.



12



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Giới thiệu chung về chất xơ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×