Các chất kháng dinh dưỡng là gì?

Các chất kháng dinh dưỡng là các chất có trong thức ăn tự nhiên, chúng gây những rối loạn về dinh dưỡng như cản trở quá trình tiêu hoá, hấp thu, chuyển hoá trong cơ thể động vật hoặc làm vô hoạt một số chất dinh dưỡng có trong thức ăn.

Ví dụ: Một số cây và cỏ bộ đậu thường chứa tanin, tanin vào dạ cỏ làm tăng bộ bền của bề mặt bọt khí sinh ra trong quá trình lên men, khí không thoát ra ngoài, tích lại làm chướng hơi dạ cỏ. Tanin cũng có thể kết hợp với protein thức ăn tạo thành những phức khó phân giải hoặc kết hợp với enzym tiêu hoá làm mất hoạt tính của enzym, từ đó làm giảm khả năng tiêu hoá, hấp thu protein của thức ăn.

Chất kháng dinh dưỡng trong thực vật có thể có hại ở loài động vật này nhưng lại vô hại ở loài khác.

Ví dụ: Chất ức chế tripnin (antitripnin) có nhiều trong hạt đậu chưa xử lý nhiệt, có ảnh hưởng xấu đối với động vật dạ dày đơn, nhưng không gây tác hại xấu đối với loài nhai lại, bởi vì trong dạ cỏ chất này bị phân huỷ.

Các chất kháng dinh dưỡng thường gặp trong thức ăn của loài nhai lại

Theo Kumar (1992) các chất kháng dinh dưỡng thường gặp trong thức ăn của loài nhai lại gồm 7 nhóm: axít amin tự do, glycosides phytohemaglutinins, polyphenolics, alkaloids, triterpenes và axit oxalic (xem bảng sau)

?(Dựa theo tài liệu của R.Kumar - FAO - 1992)

Tác hại và cơ chế gây hại một số chất kháng dinh dưỡng

1. Mimosine

 Mimosine vào dạ cỏ biến thành dihydroxypyridime (DHP), một hợp chất gây bệnh bướu cổ (goitrogen). Loài nhai lại ăn nhiều thân lá keo dậu, sẽ bị ngộ độc mimosime: chậm lớn, rụng lông, chức năng tuyến giáp bị rối loạn, hàm lượng thyroxin huyết thanh giảm, tỷ lệ đẻ cũng kém. Lợn, gia cầm, thỏ ăn khẩu phần chứa trên 5-10% bột cỏ keo dậu cũng bị giảm tốc độ sinh trưởng.

Mimosime trong lá keo giậu biến động từ 2-6% tuỳ theo mùa vụ và giai đoạn sinh trưởng. Độc mimosime có thể giảm bằng cách xử lý nhiệt cây keo giậu (phơi, sấy), bổ sung axit amin, bổ sung Fe²⁺, Al³⁺ và Zn²⁺. ở úc, ảnh hưởng xấu của keo giậu đã được cải thiện nhờ cấy chất chứa dạ cỏ của loài nhai lại nuôi ở Hawaii vào dạ cỏ loài nhai lại nuôi ở úc (vi khuẩn dạ cỏ loài nhai lại nuôi ở Hawaii có khả năng phân giải được mimosime và DHP, làm mất độc tính của hai chất này).

2. Cyanogens

Cyanogens có thể bị thuỷ phân bằng enzym cho HCN. Vi khuẩn dạ cỏ chứa nhiều enzym thuỷ phân cyanogens, như vậy loài nhai lại nhạy cảm với độc cyanogens hơn loài dạ dày đơn.

HCN sau khi được hấp thu đi đến gan và được khử độc ở gan. ở đây HCN thành SCN (thyocyannate) nhờ enzym có tên là rhodanese. Tuy nhiên nếu có quá nhiều ion cyanide (do không chuyển được thành SCN) thì những ion này sẽ ức chế cytochrome oxidaza làm ngừng sản sinh ATP, mô bị thiếu năng lượng, con vật bị chết nhanh sau đó.

Cyanide có thể gây bệnh bướu cổ do sản sinh thyocyanat trong quá trình khử độc.

Liều gây chết của HCN đối với bò và cừu là 2,0 - 4,0/kg thể trọng, liều gây chế của cyanogen lớn hơn 10-20 lần (khi tiêu thụ nhanh cyanogen một vài phút và HCN sản sinh nhanh thì liều trên mới gây chết).

3. Saponin

Saponin là glycoside chứa nhóm aglycone đa vòng phân bố rộng trong giới thực vật, có vị đắng và tạo bọt.

ở loài dạ dày đơn, saponin làm giảm tốc độ sinh trưởng do thu nhận thức ăn giảm. Bột lá Sesbanio sesban chứa 0,71% saponin trong khẩu phần đã thấy gà bị giảm sinh trưởng.

ở loài nhai lại, saponin được thấy là gây bệnh chướng hơi dạ cỏ, tuy nhiên những? nghiên cứu sau đó lại thấy rằng chất này bị phân giải bởi vi sinh vật dạ cỏ và không gây chướng hơi dạ cỏ.

Tuy nhiên những nghiên cứu gần đây đã thấy saponin ức chế sự lên men và sinh tổng hợp protein của vi sinh vật dạ cỏ. Hội chứng ngộ độc của saponin ở loài nhai lại là: phờ phạc, biếng ăn, giảm trọng lượng, viêm ruột dạ dày.

ảnh hưởng độc của saponin có thể khắc phục bằng cách rửa nhiều lần thức ăn với nước vừa giảm được vị đắng vừa giảm được saponin, tăng độ ngon của thức ăn.

4. Phytohemaglutinin

Phytohemaglutinin còn gọi là lectin là một protein gây ngưng kết hồng cầu.

Lectin kết hợp với phần cacbohydrate của màng tế bào thượng bì của ruột non, từ đó can thiệp vào sự hấp thu các chất dinh dưỡng của ruột. Lectin thường có nhiều ở hạt đậu đỗ, nhưng cũng có ở lá với nồng độ thấp hơn.

Robin, một lectin của Robina pseudo-accacia, gây chán ăn, gầy yếu, bại liệt chân sau ở bò.

Ricin có trong đậu castor (Ricinus Communis) được báo cáo là gây độc cho tất cả các loài động vật.

Lectin cũng có ở hạt đỗ tương sống có khả năng kết hợp chặt với thụ thể bề mặt của ruột làm giảm sự hấp thu các chất dinh dưỡng, đặc biệt protein của thức ăn.

5. Tanin

ảnh hưởng kháng dinh dưỡng của tanin là ở chỗ tanin kết hợp với protein của thức ăn và với cả enzym đường tiêu hoá. Như vậy tanin trong thức ăn làm giảm tỷ lệ tiêu hoá protein thức ăn, giảm thu nhận thức ăn, giảm sinh trưởng, giảm sản lượng lông len (ở cừu).

Tuy nhiên tanin - tanin có thể được phân giải ở phần ruột sau trong điều kiện pH thấp.

Cây cỏ bộ đậu có khoảng 2-4% tanin trong chất khô, thậm chí có thể tới 7-9%. Có thể khắc phục ảnh hưởng có hại của tanin bằng cách xử lý kiềm (bổ sung urê) hoặc phối hợp thức ăn chứa tanin với sunphat sắt hoặc polyethilene glycol - 4000 (PEG-4000). Sử dụng urê vừa cung cấp được? N cho vi sinh vật dạ cỏ vừa vô hoạt được tanin trong thức ăn.

6. Các chất kháng dinh dưỡng khác

Các ANF khác có tác hại như sau:

- N .methyl b.phennethylamine gây "thất điều" (axtaxia) chân sau của cừu.

- Sesbanine gây ỉa chảy xuất huyết.

- S.methylcysteine sulphoxide có trong cây cỏ họ hoa thập tự (củ cải, bắp cải, cải dầu. . .) gây thiếu máu. Trong trường hợp trầm trọng hemoglobin trong máu có thể giảm chỉ còn một phần ba so với bình thường, hồng cầu bị phá huỷ nhanh đến mức hemoglobin xuất hiện ở nước tiểu.

- Terpenoid azadirachtin và limonin có vị đắng làm mất độ ngon của cây cỏ.

- oxalic axit có thể kết hợp với canxi tạo thành oxalat canxi không tan, làm cho canxi thức ăn không hấp thu được.

- Các phytoestrogen làm tăng sinh tuyến cystic của tử cung, làm tăng tiết niêm dịch và làm cho tinh trùng không đi vào ống dẫn trứng, từ đó gây "vô sinh tạm thời" trong mùa sinh sản (cừu bị nặng hơn bò).

- Nitrat có nhiều trong cỏ chăn và cỏ trồng nếu bón nhiều? phân đạm vô cơ. Cỏ chăn chứa trên 0,70g nitơ nitrat/kg CK có thể gây độc cho loài? nhai lại. Triệu trứng độc: run rẩy, đi lại lảo đảo, thở nhanh rồi chết.

Bản thân nitrat ít độc nhưng trong dạ cỏ nitrat biến thành nitrit oxy hoá sắt hai của hemoglobin thành sắt ba, tạo thành methemoglobin.

Các biện pháp hạn chế tác hại của các chất kháng dinh dưỡng

Chủ trương chiến lược giải quyết thức ăn cho chăn nuôi của các nước đang phát triển là tận dụng nguồn thức ăn tại chỗ. Ngoài các phụ phẩm trồng trọt như rơm, thân cây ngô già, ngọn mía, . . cần sử dụng thêm các cây lá đặc biệt cây bộ đậu ( bao gồm cả cây gỗ và cây bụi). Trong các loại thức ăn này thường chứa các ANF.

Để hạn chế tác hại của các ANF có thể áp dụng các biện pháp sau:

- Phối hợp với thức ăn khác để pha loãng các chất kháng dinh dưỡng. Ví dụ: dùng các lá cây giàu tanin phối hợp với thức ăn tinh đã không thấy ảnh hưởng xấu của tanin, phối hợp thức ăn xanh bộ đậu với thức ăn thô khô như cỏ khô, rơm. . . để giảm tác động của saponin trong chướng hơi dạ cỏ. . .

- Xử lý nhiệt như nấu chín, hấp chín, phơi sấy. . . cũng giảm được các ANF. Ví dụ như trường hợp xử lý nhiệt đối với thức ăn chứa cyanogen.

- Đưa vi sinh vật dạ cỏ đã thích ứng với một loại ANF nào đó vào dạ cỏ của động vật chưa thích ứng đối với ANF đó. Ví dụ: đưa dịch dạ cỏ của loài nhai lại nuôi ở Hawaii vào động vật nuôi ở úc đã loại bỏ được ảnh hưởng của mimosine trong keo giậu.

Người ta cũng đã nghĩ tới việc áp dụng công nghệ gen để tạo ra những vi khuẩn dạ cỏ có khả năng làm mất độc tính của mimosine.

- Tạo các chủng thực vật chứa ít ANF. Ví dụ: ở úc người ta đã tạo ra các chủng keo giậu nghèo mimosine. Tuy nhiên cần chú ý rằng ANF trong thực vật như là một phương tiện để điều hoà sự phân giản các protein có hại trong mô thực vật vào bảo vệ sự sinh trưởng, phát triển của thực vật. Ví dụ antitrysin trong đậu tương có vai trò bảo vệ cây chống lại bệnh tật và côn trùng, nhất là trong giai đoạn nảy mầm của hạt. Vì thế các chương trình nhân giống các cây trồng hạn chế hoặc loại bỏ các ANF cần phải lưu ý tới điều này.

Vũ Duy Giảng