Phụ gia phytogenic chống độc tố mycotoxin

Các loại phụ gia thức ăn có nguồn gốc thực vật (PFAs), còn được gọi là phytobiotics hoặc botanicals là các hợp chất hoạt tính sinh học tự nhiên từ thực vật, có thể kết hợp trong thức ăn chăn nuôi nhằm mục đích cải thiện sức khỏe và phúc lợi động vật.

Kháng nấm

Những đặc tính kháng khuẩn tự nhiên khiến các hợp chất thực vật trở thành công cụ sinh học hiệu quả để ức chế tăng trưởng của nấm mốc, đồng thời ngăn chặn sản sinh mycotoxin suốt quá trình phát triển của cây trồng từ lúc trên cánh đồng, đến khi thu hoạch, bảo quản trong kho hoặc chế biến. Nhiều tài liệu khoa học đã chứng minh tinh dầu, chiết xuất thực vật và hợp chất tách chiết từ nhiều loại thảo mộc có công dụng tăng cường đặc tính kháng nấm mốc. Ngoài ra, sử dụng PFAs như chất kháng khuẩn cũng giảm nguy cơ hình thành và phát triển các vi khuẩn kháng kháng sinh.

Kháng ôxy hóa

Thực vật cũng bị stress, đó là khi bị nấm mốc tấn công, từ đó hình thành các gốc ôxy hóa tự do (ROS), tiếp đến là kích hoạt những enzyme kháng ôxy hóa phản ứng lại và các phản ứng non-enzyme. Các phản ứng non-enzyme liên quan đến tổng hợp hóa chất thực vật (carotenoid, phenolic axit, flavonoids và nhiều chất khác). Cũng như vậy, mycotoxin gây mất cân bằng ôxy hóa khi hình thành ROS, kích thích sự phản ứng lại cơ chế kháng viêm và gây tổn thương phân tử, tế bào ở vật nuôi. Mất cân bằng giữa các hệ thống ngăn chặn hình thành gốc ROS và hệ thống ngăn chặn ôxy hóa có thể phá hủy DNA, peroxy hóa lipid, phá hủy potein và gây chết tế bào. Khi bổ sung vào thức ăn, chất chống ôxy hóa tự nhiên tổng hợp từ thực vật đã giảm thiểu, ngăn chặn tác hại của mycotoxin tới sức khỏe của vật nuôi.

Chống ôxy hóa cũng được bổ sung vào thức ăn công nghiệp để ngăn chặn peroxy hóa lipid và sự ôi hóa do ôxy hóa suốt quá trình sản xuất, chế biến và bảo quản. Chất chống ôxy hóa ngoại sinh giúp duy trì chất lượng cảm quan của thức ăn và ngăn chặn sự phá hủy chất dinh dưỡng quan trọng như chất tạo màu và vitamin. Ngành thức ăn chăn nuôi và thực phẩm ngày càng quan tâm đến các chất chống ôxy hóa tự nhiên vì một số chất tổng hợp tiềm ẩn nhiều nguy cơ với sức khỏe của người và vật nuôi. Khi sử dụng trực tiếp trong thức ăn, hợp chất hoạt tính sinh học có nguồn gốc thực vật có thể cải thiện an toàn và thời hạn sử dụng của sản phẩm.

Khử độc

Có nhiều cách giảm tỷ lệ nhiễm mycotoxin trong thức ăn chăn nuôi như ngăn chặn sự phát triển của nấm mốc và hình thành mycotoxin. Ngoài ra, còn cách khác như giảm hoặc loại bỏ mycotoxin từ hàng hóa đã bị nhiễm độc tố thông qua bổ sung phụ gia thức ăn vào khẩu phần của vật nuôi. Khử độc cũng là cách phổ biến nhất để xử lý mycotoxin.

Giải pháp được sử dụng nhiều nhất để hạn chế nhiễm mycotoxin là giảm sinh khả dụng của chúng bằng cách bổ sung các chất hấp thu mycotoxin vào thức ăn chăn nuôi. Những hợp chất này có thể hút và cố định mycotoxin trong đường tiêu hóa, từ đó giảm sinh khả dụng. Dù loại bỏ thành công một số mycotoxin nhất định, phương pháp này lại không hiệu quả với những mycotoxin chính trong thức ăn chăn nuôi. Giải pháp thay thế khác là phân hủy mycotoxin thành chất chuyển hóa không độc bằng cách sử dụng chất biến đổi sinh học như vi khuẩn hoặc enzyme. Chất biến đổi sinh học rất hiệu quả về khử độc của những mycotoxin không bị hấp thu qua cơ chế biến đổi cấu trúc phân tử và hình thành chất chuyển hóa không độc.

Nhiều nghiên cứu cho thấy, sản phẩm từ thực vật mang đặc tính kháng khuẩn còn có hiệu lực khử nhiễm. Các báo cáo khoa học đã công nhận chiết xuất tinh dầu vỏ quế phân hủy được độc tốc fumonisin hiệu quả. Dầu chanh và bưởi có tác dụng phân hủy độc tố zearalenon; dầu chanh và sả hồng tích cực làm giảm lượng độc tố deoxynivalenol. Phần chiết nước của cây hương thảo, kinh giới cay và bạch đàn chanh phân hủy aflatoxin. Tuy nhiên, hiệu quả phân hủy mycotoxin của các chất này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như khoảng thời gian tiếp xúc giữa mycotoxin và chất khử độc, nhiệt độ, pH, và nồng độ của cả tinh dầu/chiết xuất và độc tố.

Hạn chế và triển vọng

Mặc dù nhiều nghiên cứu khẳng định lợi ích của PFAs như chất kích thích tăng trưởng và sức khỏe với cá, thông tin về lợi ích những PFAs trong thức ăn thủy sản đã nhiễm độc tố mycotoxin lại rất hạn chế. Do đó, gần đây mới xuất hiện nhiều nghiên cứu về sử dụng PFAs để giảm hiệu lực độc hại của các khẩu phần ăn chứa aflatoxin B1.

Trong tương lai, sử dụng các sản phẩm có nguồn gốc thực vật trong thức ăn chăn nuôi phụ thuộc rất nhiều vào thông tin liên quan đến đặc tính của thực vật, giá trị, kết cấu hóa học học của các phân tử khác nhau. Hạn chế chủ yếu của PFAs, nhất là khi chúng ở các dạng không được bảo vệ là tính chất không ổn định và hương thơm nồng. Tuy nhiên, có thể khắc phục hạn chế này bằng công nghệ vi nang. Sau cùng, để giải quyết triệt để mycotoxin, vẫn cần một hướng tiếp cận đa giai đoạn, tích hợp nhiều hành động.

Fernaldo j. Sutili

Chuyên gia dinh dưỡng và thú y thủy sản Eloaqua, Brazil