Bài tóm tắt lược dịch trong tạp chí allaboutfeed.net do Feyaerts biên soạn (12/2020) với tựa đề “Added value of esterified organic acids” viết về sự thành công về tài chính của việc nuôi động vật có liên quan trực tiếp đến sức khỏe đường ruột. Để tránh tổn thất về năng suất, điều quan trọng nhất là người chăn nuôi và bác sĩ thú y phải theo dõi chặt chẽ sự phát triển của niêm mạc ruột và hệ vi sinh vật có liên quan.
Ruột là cửa ngõ chủ yếu nhất giữa đầu vào thức ăn chăn nuôi đắt tiền và đầu ra sản xuất chất lượng. Diện tích bề mặt khổng lồ của niêm mạc ruột thường xuyên tiếp xúc trực tiếp với chất chứa của xoang. Hàng rào niêm mạc này cung cấp một sự bảo vệ đầy đủ chống lại sự xâm nhập của vi khuẩn, virus và độc tố gây bệnh, nhưng cũng đảm bảo sự hấp thụ tối ưu các chất dinh dưỡng. Để thực hiện đồng thời cả hai chức năng đòi hỏi một thành phần vi sinh vật đa dạng và phong phú cân bằng, đặc biệt nằm dọc theo đường ruột. Bất kỳ yếu tố nào ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của niêm mạc ruột và sự cân bằng vi sinh vật sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe và năng suất của động vật trong các hoạt động thương mại.
Hình minh họa: Giá trị tăng thêm của quá trình este hóa acid béo chuỗi ngắn (SCFA) và acid béo chuỗi trung bình (MCFA).
Các acid hữu cơ
Các acid hữu cơ hiện diện rộng rãi trong tự nhiên. Chúng xuất hiện ở thực vật, động vật và con người, và được tạo ra bởi quá trình lên men vi khuẩn đường ruột của chất xơ, tinh bột và đường. Các acid hữu cơ được gọi là các acid béo chuỗi ngắn (SCFA) khi chứa ít hơn 6 nguyên tử cacbon và các acid béo chuỗi trung bình (MCFA) khi chứa từ 6 đến 14 nguyên tử cacbon. Một số acid hữu cơ có lịch sử lâu đời được sử dụng làm chất bảo quản. Hoạt động kháng khuẩn của các acid hữu cơ làm chất bảo quản trong thức ăn hoặc nước uống xảy ra thông qua việc hạ thấp độ pH, giảm khả năng đệm của thức ăn và ảnh hưởng đến quần thể vi sinh vật trong thức ăn hoặc nước uống. Tuy nhiên, điều quan trọng hơn là các acid hữu cơ cũng có thể có tác dụng có lợi bên trong đường tiêu hóa của động vật bằng cách điều khiển cộng đồng vi sinh vật đường ruột phức tạp và tăng cường tính toàn vẹn của niêm mạc ruột.
Acid butyric este hóa
Acid butyric đóng một vai trò cơ bản trong sự phát triển, tính toàn vẹn và chức năng của ruột gia cầm và động vật có vú, và đã được chú ý đặc biệt vì những tác dụng có lợi đặc biệt của nó đối với sức khỏe động vật. Để acid butyric cải thiện sức khỏe đường ruột của động vật, lý tưởng nhất là nó nên được phân phối dần dần dọc theo đường tiêu hóa. Thật không may, vì acid butyric là một phân tử rất nhỏ, nó được hấp thụ dễ dàng trong dạ dày và phần trên của ruột non, do đó không đến được toàn bộ ruột. Một công nghệ mới và đã được chứng minh để cung cấp dần dần acid butyric dọc theo đường tiêu hóa được gọi là “quá trình este hóa”. Este hóa là một quá trình hóa học cho phép liên kết của một phân tử glycerol với 1, 2 hoặc 3 phân tử acid hữu cơ, tạo thành đơn chất, di- hoặc triglyceride của acid hữu cơ. Ví dụ điển hình về các dạng este hóa của acid butyric là monoglycerol butyrate, hoặc monobutyrin, và triglycerol butyrate, hoặc Tributyrin. Cả hai đều được sử dụng rộng rãi trong chăn nuôi.
Monobutyrin và Tributyrin có ưu điểm so với acid butyric tự do và muối của nó là chúng không có mùi, không ăn mòn, không phụ thuộc vào pH và được giải phóng dần dần trong toàn bộ ruột nhờ hoạt động của enzym lipase tuyến tụy. Các nghiên cứu và thử nghiệm khoa học trên toàn thế giới đã xác nhận những lợi ích đáng kể của quá trình ester hóa acid butyric, tức là cải thiện hình thái ruột, tăng cường tính toàn vẹn của ruột, tăng cường tiêu hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng, cũng như cân bằng hệ thống miễn dịch và hệ vi sinh vật phát triển. Những lợi ích đa yếu tố này làm cho mono- và tributyrin trở thành một công cụ được chấp nhận và sử dụng rộng rãi trên toàn cầu trong việc quản lý sức khỏe đường ruột tối ưu.
Hình minh họa 3D về lông nhung vi khuẩn trong ruột.
MCFA được este hóa
Trong nhiều năm, các MCFA đã được nghiên cứu kỹ lưỡng về khả năng kháng khuẩn và kháng virus của chúng. Nghiên cứu trong ống nghiệm mở rộng chỉ ra rằng dạng monoglyceride được este hóa của MCFA có hoạt tính kháng khuẩn cao hơn so với acid béo chuỗi giữa tự do không được este hóa. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng dạng di- và triglyceride của MCFA không có tác dụng kháng khuẩn và thậm chí ức chế hoạt động kháng khuẩn của monoglyceride khi chúng cùng xảy ra.
Nhờ bản chất lưỡng phần (amphiphilic) của monoglyceride, màng vi khuẩn và lớp vỏ lipid của virus có thể bị phá hủy, do đó tiêu diệt mầm bệnh. MCFA monoglyceride càng dài thì hoạt tính kháng khuẩn chống lại vi khuẩn Gram dương càng cao, ví dụ như glycerol monocaproate (C6) < glycerol monocaprylate (C8) < glycerol monocaprate (C10) < glycerol monolaurate (C12). Vi khuẩn Gram âm được biết là nhạy cảm hơn với các monoglyceride MCFA ngắn hơn.
Do nhận thức về kháng thuốc kháng sinh ngày càng tăng trên toàn thế giới, ngành này đã nghiên cứu sâu sắc các giải pháp thay thế để giảm việc sử dụng các chất kích thích tăng trưởng kháng sinh trong chăn nuôi. Thực tế là cần có sự đồng thuận giữa các nhà khoa học và bác sĩ thú y rằng cần phải có một phương pháp tiếp cận nhiều mặt để tạo ra những con vật khỏe mạnh mà không cần sử dụng rộng rãi kháng sinh trong thức ăn chăn nuôi. Các MCFA este hóa là một giải pháp trong thức ăn chăn nuôi phổ biến và được chứng minh về mặt khoa học và thương mại nhờ tác dụng kháng khuẩn, kháng virus và tăng cường miễn dịch mạnh mẽ của chúng. Thêm các MCFA este hóa vào thức ăn sẽ tránh được tình trạng viêm nhiễm quá mức ở cấp độ ruột và tạo ra một hệ vi sinh vật phục hồi tốt hơn. Điều này dẫn đến việc tăng hiệu quả tiêm phòng và năng suất vật nuôi cao hơn, mà không có sự đề kháng kháng sinh.
Một phần thiết yếu của khẩu phần
Chăn nuôi động vật nạc-kháng sinh hiện đại dựa trên phương pháp tiếp cận được khen ngợi, kết hợp các phương pháp sản xuất tốt, di truyền tiến hóa cao và khẩu phần được tối ưu hóa. Nguyên liệu thức ăn đặc trưng là một phần thiết yếu của các khẩu phần này. Người ta ngày càng công nhận và chấp nhận rằng thành công về mặt tài chính trong chăn nuôi có liên quan trực tiếp đến sức khỏe động vật nói chung và sức khỏe đường ruột nói riêng. Cẩn thận chọn đúng loại và kết hợp các thành phần là rất quan trọng. Nhiều năm nghiên cứu và phát triển của Proviron và những người khác đã chứng minh một cách không thể chối cãi rằng quá trình este hóa chọn lọc các acid hữu cơ mang lại những lợi ích chính cho cả bên trong và bên ngoài vật nuôi. Mỗi ngành chăn nuôi đều có những thách thức riêng. Những điều này có thể được đáp ứng bằng cách sử dụng các loại / dạng / kết hợp / liều lượng khác nhau của các glyceride, mỗi loại có các phương thức hoạt động khác nhau. Rất khuyến khích và hữu ích cho người chăn nuôi, bác sĩ thú y và chuyên gia dinh dưỡng để yêu cầu tư vấn chuyên môn trong việc lựa chọn các sản phẩm thích hợp nhất cho nhu cầu cụ thể của họ. Proviron có nhiều năm kinh nghiệm và bí quyết trong ngành Thú y sản xuất các este hóa acid béo có độ tinh khiết cao (dòng pureLine) và các khái niệm cải thiện sức khỏe đường ruột được cấp bằng sáng chế cho gia cầm (Optigut), heo (Porcestin) và nuôi trồng thủy sản (Optigut Aqua), nhấn mạnh tác dụng hiệp đồng kết hợp các thành phần được lựa chọn cẩn thận cho các thử thách động vật cụ thể.
PGS Bùi Xuân Mến, Trung tâm RD Vemedim.
Tài liệu tham khảo
Feyaerts, J. 2020. Added value of esterified organic acids.
https://www.allaboutfeed.net/Specials/Articles/2020/12/Added-value-of-esterified-organic-acids-674756E/?dossier=27487&widgetid=0.
