(Người Chăn Nuôi) – Enzyme thức ăn làm tăng giá trị dinh dưỡng của thức ăn gia cầm, nhưng các enzyme khác có thể được sử dụng để cải thiện sức khỏe đường ruột. Các phân tử trong thành tế bào của vi khuẩn (peptidoglycan) ảnh hưởng tiêu cực đến chức năng đường ruột – các muramidase – một enzyme kháng khuẩn lại phá vỡ chúng và tăng hiệu quả sản xuất.
Bổ sung enzyme vào thức ăn là phương pháp truyền thống trong chăn nuôi gia cầm. Phytases, carbohydrase, lipase và protease – ngoài việc tăng giá trị dinh dưỡng của thức ăn còn giúp ngăn ngừa tác động tiêu cực của các yếu tố kháng dinh dưỡng trong nguyên liệu.
Enzyme cho thức ăn chăn nuôi
Phytases là các enzyme giúp tăng cường giải phóng phốt pho và các khoáng chất vi lượng từ phytate thực vật. Carbohydrase như xylanases, glucanase, furanosidases – phân hủy polysaccharid phi tinh bột, cho phép động vật thu được nhiều năng lượng và chất dinh dưỡng hơn từ thức ăn. Mặt khác, protease và lipase, hỗ trợ và củng cố hoạt động của các enzyme tiêu hóa của gia cầm để phân hủy protein và chất béo tương ứng.
Tế bào vi khuẩn được bảo vệ bởi một số lớp bao gồm: Màng, lipopolysaccharid, protein và peptidoglycans (PGN). Vi khuẩn gram dương có lớp PGN dày bên ngoài, trong khi vi khuẩn gram âm có lớp PGN mỏng hơn ở giữa màng trong và màng ngoài được bao phủ bởi lipopolysaccharides (Hình 1).
Trong đường ruột khỏe mạnh, các mối nối chặt chẽ được duy trì và mầm bệnh không thể di chuyển qua hàng rào ruột. Nhưng trong chăn nuôi gà thịt thương phẩm, không thể tránh khỏi đường ruột bị hư hại. Các mảnh thành tế bào vi khuẩn có trong ruột, gồm PGN, có thể ảnh hưởng đến quá trình tiêu hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng do phản ứng viêm ruột PGN có thể kích hoạt bằng cách liên kết với thụ thể biểu mô TLR2. Ngay cả những động vật trong tình trạng sức khỏe tốt nhất cũng luôn gặp phải một số chứng viêm ruột.
Enzyme cho sức khỏe đường ruột
Các enzyme được tạo ra để phản ứng với nhiễm trùng là nền móng của khả năng miễn dịch bẩm sinh. Chúng có thể giúp điều chỉnh hệ thống miễn dịch của vật chủ khi có mầm bệnh, trong khi một số khác có tác dụng kháng khuẩn. Trong ruột, các protein nhận biết PGN liên kết với PGN và có thể phân cắt phân tử thành các mảnh nhỏ hơn. Ví dụ, lysozyme là một enzyme nội sinh có thể phá vỡ PGN, thủy phân thành tế bào của vi khuẩn và giết chết nó. Nhưng các loại gia cầm cần đáp ứng lượng thức ăn cao như gà công nghiệp không thể tạo ra đủ lysozyme để phân hủy lượng PGN có trong ruột. Muramidase là các enzym có thể phân hủy PGN, tạo thành muramyldipeptide (MDP) bằng cách phá vỡ liên kết hình thành xương sống của peptidoglycan.
Nếu tình trạng viêm nghiêm trọng xảy ra trong ruột sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến năng suất chăn nuôi vì khiến ruột ngừng hấp thụ chất dinh dưỡng. Chất dinh dưỡng không được hấp thụ trong ruột non sẽ đi vào ruột già, nuôi vi khuẩn thay vì vật chủ, một quá trình tạo điều kiện cho vi khuẩn gây bệnh như Salmonella. Nếu bổ sung muramidase tổng hợp (Balancius, DSM) vào thức ăn, nhiều PGN bị phân hủy hơn; Tạo ra sự cân bằng giữa phản ứng chống viêm và phản ứng tiền viêm. Tuy nhiên, không thể phá vỡ tất cả PGN trong ruột động vật. Trên thực tế, sẽ không có lợi nếu làm như vậy vì các phản ứng giống như thụ thể số 2 (TLR-2) rất cần thiết cho khả năng miễn dịch của động vật. Thay vào đó, các mối nối chặt chẽ nên được duy trì để ngăn PGN tiếp cận các thụ thể. Việc giải phóng MDP có tác động trực tiếp trong ruột non bằng cách liên tục kích hoạt các thụ thể liên kết nucleotide oligomerization miền 2 (NOD2) – ức chế tình trạng viêm và chuyển trở lại quá trình hấp thụ chất dinh dưỡng, để gia cầm nhận được tất cả các chất dinh dưỡng cần thiết nhằm đạt hiệu suất tối ưu.
Cân bằng hệ vi sinh đường ruột
Vi khuẩn hiện diện khắp mọi nơi và biến đổi liên tục đồng nghĩa nguy cơ của PGN đối với sức khỏe đường ruột và sản xuất tối ưu là không đổi. Trong điều kiện thương mại, động vật không có đủ các enzyme nội sinh để phân hủy PGN một cách hiệu quả. Bổ sung các enzyme sức khỏe đường ruột như muramidase, tối ưu hóa quá trình này và bằng cách chỉ tác động lên vi khuẩn đã chết, hỗ trợ lợi khuẩn. MDP sẽ chuyển vật nuôi từ tình trạng viêm nhiễm sang tình trạng khỏe mạnh để hấp thụ chất dinh dưỡng tối ưu; Tránh phản ứng miễn dịch quá mức ảnh hưởng xấu đến năng suất của vật nuôi.
Loại enzyme mới này có một phương thức hoạt động hoàn toàn khác, nhưng trên cơ chế hợp tác và bổ sung với các enzyme thức ăn truyền thống. Chúng có thể hoạt động cùng các enzym thức ăn truyền thống để cải thiện tính bền vững chăn nuôi. Do đó, một enzyme trong thức ăn không phải là một loại enzyme thức ăn khi enzyme thức ăn thủy phân chất dinh dưỡng để cải thiện những gì có sẵn cho gia cầm, các enzyme đường ruột giúp phá vỡ chất thải – PGN và do đó, cải thiện hiệu quả của hệ tiêu hóa và hệ thống miễn dịch.
TS. Richard Ducatelle
Khoa Thú y, Ðại học Ghent
