Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ hai, 04/08/2008 23:43 (GMT+7)

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 và tìm nhiều biện pháp để khắc phục.

Cơ chế hoạt động

P là một trong các thành phần dinh dưỡng quan trọng cho sinh trưởng cơ thể, chuyển hóa thức ăn và phát triển xương ở vật nuôi. 1/3 lượng P tồn tại trong cỏ xanh dưới dạng vô cơ dễ tiêu hóa, còn 2/3 là P hữu cơ, đặc biệt 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 một cách mạnh mẽ với các cation như Ca 2+, Mg 2+, Zn 2+, Cu 2+, Mn 2+, Fe 2+và K +để tạo nên những muối không hòa tan, do đó ảnh hưởng đến sự hấp thu và tiêu hóa những khoáng này ở vật nuôi và làm giảm khả năng sinh học của chúng.

Lợn và gia cầm không có enzym phytase để thủy phân và tiêu hóa phytate trong đường tiêu hóa của chúng, do đó phần lớn phytate P được bài tiết ra ngoài mà không hấp phụ. Phytate là nguồn P chủ yếu trong lúa mì, ngô, khô dầu đỗ tương và có khoảng 75% tổng P trong hạt cốc được đính trong các phân tử phytate mà vật nuôi không sử dụng được. Thực tế, trong lúa mì và lúa mạch cũng có phytase, nhưng phytase thực vật này bị vô hoạt trong quá trình xử lý nhiệt, nhất là khi đạt nhiệt độ từ 80 0C trở lên.

Để đáp ứng đủ nhu cầu về P cho cơ thể lợn và gia cầm, trước đây người ta phải bổ sung bằng những nguồn P vô cơ dễ tiêu (như mono - calcium phosphate, di - calcium phosphate, mono - sodiumphosphate) vào trong thức ăn hỗn hợp để vật nuôi sinh trưởng và phát triển bình thường. Do đó, 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 kim loại nặng ngay trong quá trình sản xuất. Những fluorin và dư cặn kim loại nặng trong thực phẩm là độc hại cho vật nuôi và nguy hiểm cho con người. Phytase cũng có thể giải phóng kẽm ra khỏi phytate. Kẽm tự do này ngăn ngừa hấp thụ cadmium.

P cũng là nguồn chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng và P từ nguồn phân chuồng hoặc phân hóa học có thể dùng bón cho cây trồng. Hơn nữa, những phần tử P được gắn vào đất một cách bền vững với mức độ quá mức rồi tích tụ trong đất. Nước tràn và đất xói mòn của những cánh đồng có nhiều P có thể làm cho suối, sông và hồ chứa nhiều P. Trong những điều kiện như vậy, P trở thành chất ô nhiễm môi trường nhiều hơn 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 phytate nên cần có sự hỗ trợ của phytase. Phytase tự nhiên chủ yếu có trong lúa mì hoặc phụ phẩm của lúa mì, nhưng hàm lượng thấp, nếu dùng phytase loại này thì phải cung cấp một lượng thức ăn quá nhiều, gây mất cân đối về khẩu phần. Vì vậy, người ta cung cấp phytase ngoại sinh (thường là dạng viên) để phân hủy phytate in - vivo. Đối với lợn, phytase thủy phân phân tử axit phytic tại dạ dày, còn với gia cầm thì quá trình này xảy ra trong diều.

Enzym phytase có thể làm tăng hấp thụ P trong cơ thể vật nuôi thêm 60% và được dùng như là chất bồ sung bắt buộc cho thức ăn chăn nuôi ở châu Âu, ĐôngNamÁ, Hàn Quốc, Nhật, Đài Loan để giảm tác hại đến môi trường do P từ phân súc vật thải ra.

Để lượng hóa hoạt tính của phytase, người ta dùng đơn vị phytase được biểu thị bằng FTU; PU hoặc PTU tuỳ theo hãng sản xuất. Một đơn vị phytase là "lượng phytase có thể giải phóng P vô cơ từ một dung dịch phytate sodium 5,1 mili - mol với tốc độ 1 micromol/phút ở pH 5,5 và ở nhiệt độ 37 0C ” (Eeckhout và Paepe, 1994).

Đối tượng có thể sử dụng phytase - Lợi ích và triển vọng

Phần lớn thức ăn cho động vật dạ dày đơn được bổ sung phytase có nguồn 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 cải biến gen của nấm Aspergillusniger(CBS 101.672) được phép dùng cho gà nuôi béo, gà đẻ, gà tây, lợn con sau cai sữa, lợn nuôi béo. Natuphos có hàm lượng 5000 FTU/g. Khi bổ sung Natuphos phytase vào khẩu phần 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 tiết vào phân. Để phân giải được 1,1g P tiêu hóa, với gà broiler cần sử dụng 500 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 chế Ronozyme, Phyzyme XP là những phytase thương phẩm có khả năng giải phóng được nhiều P (trong đỗ tương) hơn so với Natuphos và tăng khả năng tiêu hóa P và can-xi ở lợn, gà. Theo bảng này, cứ sử dụng 500 FTU/kg thức ăn vật nuôi có thể thay thế cho 1,3kg dicalcium phosphate (DCP) dùng trộn thức ăn hỗn hợp cho lợn gà.

Hãng Origin Agritech đã công nhận phát minh đầu tiên về cải biến gen cho một giống ngô mới có hàm lượng phytase cao dùng làm thức ăn chăn nuôi thay cho việc bổ sung P vô cơ hoặc phytase ngoại lai và khi dùng loại ngô này, người chăn nuôi không phải mua cả ngô lẫn phytase ngoại sinh. Sau 7 năm nghiên cứu, giống ngô này được sản xuất và sẽ trở thành thương phẩm vào năm 2009.

Từ đầu những năm 2000, các nhà khoa họcCanadacho rằng khi dùng phytase ngoại sinh sẽ gặp khó khăn do việc bảo quản có thể làm giảm hoạt tính của enzym. Họ nghiên cứu dùng kỹ thuật gen để cấy gen phytase có trong E.coli cho lợn và gà. Bước đầu họ đã thành công trong việc cấy gen phytase có trong E.coli con cho chuột, gen này khu trú trong tuyến nước bọt chuột và tiết enzym này vào nước bọt, cho phép con vật phân hủy trực tiếp P tự nhiên có trong hạt cốc, rau, các loại hạt có dầu chứ không cần phải bổ sung qua khẩu phần theo cách truyền thống. Những chuột cấy gen phytase đã giảm được 11% lượng P bài tiết vào trong phân. Khi cấy đen phytase cho lợn, gà, có triển vọng giảm hơn 11% lượng P được bài tiết vào trong phân.

Ở ViệtNam, hiện có khoảng 27 triệu lợn, 215 triệu gia cầm. Với số lợn và gia cầm như vậy, tại những trang trại nuôi tập trung, hằng năm lượng P từ trong phân vật nuôi được thải vào môi trường và tích tụ trong đất là khá lớn. Đây là một nguồn ô nhiễm nặng cho môi trường. Thiết nghĩ, các nhà chăn nuôi nên chú ý sử dụng các dạng enzym phytase bổ sung vào khẩu phần vật nuôi để giảm thấp tác hại, làm cho vật nuôi "thân thiện" hơn với môi trường.

Xem Thêm

Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam: Kiểm điểm, đánh giá chất lượng Ban Chấp hành Đảng bộ năm 2025
Ngày 12/12, Đảng bộ Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) tổ chức Hội nghị kiểm điểm đối với tập thể, cá nhân Ban Chấp hành Đảng bộ năm 2025. Đồng chí Phạm Ngọc Linh, Phó Bí thư Thường trực Đảng ủy, Phó Chủ tịch Liên hiệp hội Việt Nam chủ trì Hội nghị. Tham dự có đồng chí Phan Xuân Dũng, Chủ tịch Liên hiệp Hội Việt Nam cùng các đồng chí trong BCH Đảng bộ.
Chủ tịch Phan Xuân Dũng dẫn đoàn Việt Nam tham dự Triển lãm quốc tế về Sáng tạo khoa học công nghệ (SIIF 2025) tại Seoul
Từ ngày 3-7/12, Triển lãm quốc tế về khoa học công nghệ (SIIF 2025) được tổ chức tại thủ đô Seoul, Hàn Quốc. Theo lời mời của Hiệp hội Xúc tiến sáng chế Hàn Quốc (KIPA), Quỹ Sáng tạo kỹ thuật Việt Nam (VIFOTEC) đã thành lập đoàn tham gia Triển lãm quốc tế về khoa học công nghệ (SIIF 2025) do TSKH. Phan Xuân Dũng, Chủ tịch Liên hiệp Hội Việt Nam, Chủ tịch Quỹ VIFOTEC - làm trưởng đoàn.
Tìm giải pháp truyền thông đột phá cho phát triển khoa học công nghệ
Nghị quyết 57-NQ/TW xác định vị thế khoa học, công nghệ và chuyển đổi số là chìa khóa để Việt Nam vươn mình, trở thành quốc gia phát triển. Giới chuyên gia đưa ra lộ trình cụ thể giúp truyền thông chính sách thành hành động, từ xây dựng tòa soạn thông minh đến phát triển hệ sinh thái nội dung số.
Liên hiệp Hội Việt Nam tiếp nhận kinh phí ủng hộ đồng bào miền Trung, Tây Nguyên bị thiệt hại do mưa lũ
Chiều ngày 09/12, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) đã tổ chức buổi tiếp nhận kinh phí ủng hộ đồng bào miền Trung, Tây Nguyên bị thiệt hại do mưa lũ. Đây là hoạt động tiếp nối tinh thần của Lễ phát động ủng hộ đồng bào miền Trung, Tây Nguyên do Liên hiệp Hội Việt Nam tổ chức vào ngày 24/11 vừa qua.
Trí thức Việt Nam đồng hành cùng tương lai Xanh
Đội ngũ trí thức Việt Nam luôn đóng vai trò then chốt với những đóng góp trong nghiên cứu, chuyển giao công nghệ, đổi mới sáng tạo, tư vấn chính sách và truyền cảm hứng cộng đồng. Những chuyển động mạnh mẽ về khoa học môi trường, năng lượng sạch, kinh tế tuần hoàn và công nghệ xanh trong thời gian qua có dấu ấn đậm nét của đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ nước ta…
Phát huy vai trò đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ trong đột phá phát triển khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo
Sáng ngày 05/12, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Nữ trí thức Việt Nam (VAFIW) tổ chức Hội thảo “Phát huy vai trò đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ trong đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo”.
Các nhà khoa học giao lưu, thuyết giảng tại trường đại học
Từ trí tuệ nhân tạo (AI), vật liệu bán dẫn hữu cơ, công nghệ y học đến biến đổi khí hậu và đa dạng sinh học… những buổi trò chuyện không chỉ mở rộng tri thức chuyên sâu mà còn truyền cảm hứng mạnh mẽ về hành trình chinh phục khoa học cho hàng nghìn sinh viên và giảng viên cả nước.