Axit hữu cơ cải thiện sức khỏe đường ruột

Đường ruột khỏe, dinh dưỡng bền vững

Yếu tố quan trọng nhất để một phụ gia thay thế được bột cá là hiệu quả lên sức khỏe đường ruột. Thành phần đầu tiên có khả năng thay thế bột cá là protein đơn bào (SPC). Tuy nhiên, tăng trưởng của tế bào và mở rộng sản xuất theo quy mô công nghiệp vẫn là những nút thắt trong sản xuất SPC. Thức ăn chứa vi khuẩn sẽ mang lại hàm lượng protein tối ưu và có thể được sản xuất bằng những chất nền tương đối rẻ. Nếu so sánh với bột cá, nấm men không chỉ cung cấp thành phần axit amin tối ưu mà còn dễ sản xuất.

Bột côn trùng trong thức ăn thủy sản cũng là một xu hướng dinh dưỡng mới được quan tâm gần đây. Phụ gia này có nhiều tiềm năng thay thế bột cá nhờ giá trị dinh dưỡng cao và kích thích tính thèm ăn ở vật nuôi. Tuy nhiên, quá trình sản xuất vẫn chưa đạt hiệu quả chi phí. Những thử nghiệm ban đầu với Butirex C4 (một sodium butyrate do Công ty Novation 2002 của Tây Ban Nha sản xuất) kết hợp với bột côn trùng đã làm giảm chi phí thức ăn và tăng hiệu suất nuôi trồng nói chung so với việc chỉ sử dụng bột côn trùng trong thức ăn thủy sản.

Axit butyric tiềm năng

Axit hữu cơ ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong thức ăn thủy sản nhờ khả năng cải thiện chất lượng thức ăn và tác động tích cực lên sức khỏe đường ruột. Ngành dinh dưỡng chăn nuôi đang sử dụng hơn 20 loại axit hữu cơ khác nhau. Cấu trúc nhỏ của axit hữu cơ tạo điều kiện cho chúng dễ tiếp cận những tác nhân gây bệnh. Axit formic, lactic hay propionic và những muối của chúng là những axit hữu cơ thường gặp. Sodium formate hay potassium diformate được sử dụng nhiều nhất trong thức ăn thủy sản.

Hiệu quả của những loại axit này đều liên quan đến các giá trị pKa, độ dài của phân tử và sự xuất hiện của chúng như axit nguyên chất hoặc muối. Hiệu lực của axit liên quan đến công nghệ bảo vệ hoặc công nghệ phủ.

Nên bổ sung axit hữu cơ vào thức ăn thủy sản vì hiệu lực diệt khuẩn hay diệt nấm và khả năng của chúng trong việc hỗ trợ pH đường ruột giúp cân bằng lợi khuẩn. Axit formic diệt khuẩn mạnh nhất so với các loại axit hữu cơ khác, trong khi axit propionic được coi là sự lựa chọn tốt nhất để kiểm soát nấm.

Axit butyric là một phụ gia mới trong thức ăn thủy sản dù được sử dụng rộng rãi trong chăn nuôi gia súc, gia cầm. Chúng có công dụng tối đa sự phát triển của tế bào ruột enterocyte giúp cải thiện khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng. Ngoài ra, một số lợi ích miễn dịch và thẩm thấu cũng được ghi nhận khi sử dụng axit butyric trong thức ăn thủy sản.

Nhiều hãng trên thị trường đang cung cấp axit hữu cơ nguyên chất dưới dạng dung dịch hoặc muối. Nhưng ở dạng này, axit hữu cơ sẽ không phát huy tối đa hiệu quả bởi chúng không phải là axit hữu cơ được bọc phủ hoặc bảo vệ nên dễ bay hơi và tác dụng lên đường ruột cũng bị hạn chế. Trên thị trường cũng có nhiều sản phẩm axit hữu cơ được phủ bằng dầu cọ hoặc các chất béo thực vật khác. Sự bảo vệ này sẽ hữu ích nếu sau đó thức ăn không trải qua quá trình ép đùn hoặc nghiền.

Công nghệ mới nhất để bảo vệ axit hữu cơ là dùng chất đệm hoặc hóa chất. Chất đệm muối khoáng có thể bảo vệ các hợp chất dễ bay hơi như axit hữu cơ. Đây là cải tiến độc đáo về kỹ thuật dành cho quy trình ép đùn hoặc ép viên. Với vật nuôi, lợi ích dễ thấy là axit hữu cơ giải phóng ở đoạn gần ống tiêu hóa, tránh phụ thuộc vào tiêu hóa enzyme. Nhờ đó, tối đa hoạt tính axit cho toàn bộ vùng tiêu hóa và đặc biệt gần vùng hấp thụ của đường ruột. Nhờ sự cải thiện về điều kiện tiêu hóa và các thông số sản xuất, Axit butyric là một thành phần cần thiết trong công thức thức ăn thủy sản. Những thử nghiệm trên cá hồi vân, cá rô phi sông Nile và TTCT ăn bổ sung Butirex C4 đã cho kết quả cải thiện hiệu suất chăn nuôi nói chung.

Đa công dụng

Nhiều năm qua, các nhà khoa học đã bắt đầu nghiên cứu vai trò của axit butyric lên hệ miễn dịch, hiệu lực chống ôxy hóa và khả năng thẩm thấu vào đường ruột hoặc điều chỉnh hệ vi sinh.

Hoạt tính hấp thu và quá trình trao đổi chất chủ yếu của axit butyric diễn ra bên trong tế bào ruột. Axit butyric được hấp thụ bởi tế bào ruột enterocyte; thâm nhập vào chu trình Kreb và cung cấp năng lượng cho enterocyte, thúc đẩy tăng trưởng của nhung mao ruột và làm tăng diện tích bề mặt, cải thiện khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng. Điều này đã được chứng minh khi sử dụng Butirex C4 trong thức ăn thủy sản.

Tác động của axit butyric lên những bộ phận khác của cơ thể cũng được ghi nhận như hoạt tính của tuyến tụy và chức năng gan. Vật nuôi được bổ sung axit butyric cũng sản sinh enzyme. Theo quan sát của các nhà khoa học, số lượng enzyme tiêu hóa (protease, lipase, amylase) và enzyme chống ôxy hóa trong ruột (SOD, GPx, CAT) đều tăng. Ngoài ra, Butirex C4 còn cải thiện tỷ lệ sống và hiệu suất tăng trưởng của tôm suốt giai đoạn thử thách mầm bệnh. Điều này trực tiếp liên quan đến chức năng tạo hàng rào khỏe mạnh hơn để chặn đứng vi khuẩn, ký sinh trùng và các tác nhân gây bệnh khác xâm nhập qua hàng rào niêm mạc ruột và gây ra hội chứng rò rỉ ruột.

Các nghiên cứu với Butirex C4 trên cá hồi vân cũng chỉ ra biểu hiện gen của các liên kết kín (TJ) cao hơn. Các protein TJ hoạt động theo chuỗi với enterocyte tạo thành hàng rào niêm mạc ruột khỏe mạnh và bất khả xâm phạm (Hình 1). Có thể giảm sự dịch chuyển vi khuẩn hay sự xâm nhập của vi khuẩn bằng axit butyric và tăng protein TJ. Thay đổi khẩu phần ăn như cắt giảm bột cá, stress và nguyên liệu thức ăn kém chất lượng thường gây ra các phản ứng như bão cytokine, kích thích hình thành phản ứng viêm ruột nghiêm trọng, tổn thương ôxy hóa, có thể giảm hấp thụ chất dinh dưỡng. Trong trại nuôi, viêm ruột kéo theo tỷ lệ chuyển đổi thức ăn cao hơn và làm suy yếu tăng trưởng. Những kết quả đạt được khi bổ sung Butirex C4 trong cá hồi vân đã chứng tỏ sự tăng cường hiệu lực kháng viêm và kiểm soát các cytokine gây viêm.

Bổ sung axit butyric trong thức ăn cũng có tác dụng điều chỉnh hệ vi khuẩn trong đường ruột. Vi khuẩn latic tăng lên và tỷ lệ giữa vi khuẩn latic và enterobacteria trong ruột cũng được cải thiện do thức ăn không được tiêu hóa trong lumen và phản ứng ăn chéo giữa tất cả vi khuẩn, butyric và các axit dễ bay hơi khác cũng giảm.

Vũ Đức

Theo Aquafeed