Ngành chăn nuôi đang đối mặt với thách thức lớn về nhu cầu vật nuôi phải đạt năng suất cao, mang lại lợi nhuận tối ưu cho người chăn nuôi và nhu cầu về cung ứng các sản phẩm chất lượng tốt, an toàn cho người tiêu dùng để đáp ứng được xu hướng tiêu thụ ngày càng tăng ở trong nước và ngoài nước. Muốn giải quyết được những thách thức đó, người chăn nuôi phải chú ý hơn vào dinh dưỡng, chức năng và sức khỏe của đường tiêu hóa vì đây là các yếu tố liên quan chặt chẽ đến lợi nhuận. Khi nói về sức khỏe đường tiêu hóa thì người nuôi phải quan tâm đến vấn đề pH đường ruột, vậy pH đường ruột có vai trò ảnh hưởng như thế nào đến sức khỏe, năng suất của động vật và lợi nhuận của người chăn nuôi?
Vai trò đối với sức khỏe động vật khi đường tiêu hóa có độ pH thấp
Chức năng của bộ máy tiêu hoá là đưa thức ăn vào cơ thể, biến đổi thức ăn từ dạng phức tạp thành những chất đơn giản bằng các phản ứng thủy phân các chất dinh dưỡng có trong thức ăn và đưa các sản phẩm này qua niêm mạc vào máu thông qua các hoạt động cơ học, bài tiết và hấp thu.
Đường tiêu hóa của động vật bao gồm ba phần chính: dạ dày, ruột non và ruột già. Ở mỗi phần đều có môi trường có độ pH khác nhau đáp ứng được nhu cầu tiêu hóa khác nhau khi thức ăn đi qua mỗi phần. Nhưng khi nói đến vai trò của pH thấp đối với vật nuôi thì chúng ta chỉ có thể đề cập đến tiêu hóa ở dạ dày vì dạ dày có pH từ 1-3, pH ở ruột non (tá tàng từ 5 – 6, không tràng từ 6-7, hồi tràng từ 7-8), pH ruột già 5.5 – 7.
Trong cơ thể, máu, các tế bào, dịch cơ thể, các cơ quan khác nhau đều làm việc trong môi trường có độ pH cỡ = 7, tương đối là môi trường kiềm. Cơ quan duy nhất làm việc được trong môi trường axit rất cao (pH từ 1 – 3) là dạ dày vì chỉ ở mức axit cao như vậy, nó mới có thể tiêu hoá được các loại thức ăn khác nhau, đặc biệt là nhóm protein và lipid. Acid dạ dày hay acid clohiđric (HCl), là một tác nhân tiêu hóa rất mạnh mẽ, và vô cùng quan trọng
HCl do tế bào viền ở thân dạ dày bài tiết ra, với chức năng:
+ Tạo pH cần thiết để hoạt hoá pepsinogen thành enzyme pepsin.
+ Tạo môi trường pH tối ưu thuận lợi cho pepsin hoạt động.
+ Sát khuẩn: Diệt các vi khuẩn gây bệnh có trong thức ăn.
+ Phá vỡ lớp vỏ bọc sợi cơ của thức ăn.
+ Thủy phân cellulose của thực vật non.
Độ pH dạ dày ở thú trưởng thành được kiểm soát bởi quá trình tiết acid clohydric (HCl), nó là một acid cần thiết để bắt đầu quá trình tiêu hóa protein. HCl kích hoạt tiền enzyme pepsinogen thành dạng hoạt hóa: pepsin - một loại protease chính của đường tiêu hóa. Pepsin hoạt động ở môi trường có pH tối ưu là 1,5 - 3,1 và bị bất hoạt ở môi trường có pH > 5. Pepsin phân giải protein thành proteose, pepton và polypeptid, tiêu hoá khoảng 10-20% protein của thức ăn, cung cấp acid amin cho cơ thể.
Thú trưởng thành có pH dạ dày tương đối thấp cần thiết để tiêu hóa các loại protein thực vật. Môi trường acid thấp cũng giúp tiêu diệt phần lớn mầm bệnh theo thức ăn và nước uống đi vào đường tiêu hóa. Bởi vậy pH thấp là tiền đề cho việc tiêu hóa hiệu quả protein và đảm bảo sức khỏe ruột.
Tổng quan hơn, acid dạ dày có vai trò:
- Phá vỡ các protein thành các acid amin thiết yếu và các chất dinh dưỡng để hấp thu vào máu
- Kích thích tuyến tụy và ruột non sản xuất các enzym tiêu hóa và dịch mật cần thiết để tiêu hoá các carbohydrate, protein và chất béo.
Kiếm soát được các vi khuẩn gây bệnh vì tạo được môi trường pH thấp ức chế sự phát triển của chúng
Những tác hại khi dạ dày không đủ lượng acid cần thiết
Khi dạ dày không thể tiết đủ lượng acid HCl để tạo môi trường pH thấp cần thiết thì nó sẽ tăng co bóp và giảm sản sinh các enzyme tiêu hóa protein, dẫn đến thiếu acid amin cung cấp cho cơ thể. Một số vitamin và khoáng chất phụ thuộc vào pH môi trường acid nhất định sẽ khó hấp thụ như sắt, canxi, kẽm, B12, B6, và folate. Sự thiếu hụt các chất dinh dưỡng có thể có ảnh hưởng và tác động xấu đến trao đổi chất, sức khỏe, rối loạn nhiều chức năng khác của cơ thể.
Ngoài ra, khi môi trường đường tiêu hóa không đáp ứng độ pH thấp thì thức ăn sẽ nằm lâu trong dạ dày, chúng sẽ bắt đầu lên men và tạo ra khí, dẫn đến động vật đầy hơi, khó chịu, vật nuôi giảm lượng ăn vào, giảm tăng trưởng.
Bên cạnh đó, vi khuẩn gây bệnh có thể liên tục được đưa vào cơ thể cùng với thức ăn hay nước uống vào, gây nên một tương tác tự nhiên giữa hệ vi sinh vật của môi trường sống bên ngoài và bên trong đường ruột. Cùng với việc môi trường pH cao hơn bình thường sẽ tạo ra một môi trường bất lợi với những vi khuẩn có lợi và tạo điều kiện phát triển cho những con vi khuẩn gây bệnh, dẫn đến mất cân bằng hệ vi sinh đường ruột. Vì vi khuẩn có lợi thường hoạt động ở độ pH thấp còn vi khuẩn gây bệnh hoạt động trong môi trường có độ pH cao trung tính hoặc kiềm hơn.
Nếu vi khuẩn gây hại phát triển mạnh và tăng số lượng bất thường sẽ dẫn đến mất cân bằng hệ vi sinh đường ruột, niêm mạc ruột bị phá hủy tạo ra hiện tượng rò rỉ ở ruột rồi đi vào máu, khi đó cơ thể vô tình hình thành một phản ứng miễn dịch không cần thiết chống lại những chất đó làm tiêu tốn năng lượng của cơ thể hơn.
Giải pháp nào để giúp hỗ trợ sức khỏe đường ruột cho động vật?
Sức khỏe đường ruột và năng suất tăng trưởng tối ưu của gia súc bị đe dọa bởi vi khuẩn gây bệnh vì nó gây rối loạn hệ vi sinh, tổn thương niêm mạc, làm tổn thất về năng lượng và ảnh hưởng xấu đến sự tăng trưởng của động vật. Lúc đó, người chăn nuôi sẽ phải dùng đến biện pháp bổ sung kháng sinh để trị tiêu diệt vi khuẩn, tuy nhiên kháng sinh đang được khuyến cáo hạn chế sử dụng hoặc bị cấm vì những tác động xấu của nó đến sức khỏe con người và môi trường, vì vậy việc bổ sung hỗn hợp các acid hữu cơ là một giải pháp thay thế hiệu quả, an toàn, thân thiện với sinh thái và bền vững giúp kiểm soát được vi khuẩn gây bệnh và đạt năng suất cao cho động vật.
Động vật cần có pH dạ dày thấp hơn để tiêu hóa được protein có nguồn gốc động vật và thực vật có trong khẩu phần ăn. Bởi vì hàm lượng pepsin chỉ đạt cao nhất ở môi trường pH thấp khoảng 2-3.5. Một số protein khó phân giải (phần lớn có nguồn gốc thực vật) chỉ tiêu hóa được ở độ pH tương đối thấp, mặt khác ở pH cao hơn 4 thì tỷ lệ tiêu hóa của các loại protein rất không đáng kể. Protein không được tiêu hóa hết trong đường ruột không những làm giảm hiệu quả sử dụng thức ăn, tốn nhiều thức ăn mà còn làm tăng số lượng quần thể vi khuẩn gây hại trong đường ruột, đặc biệt làm tăng số lượng Escherichia coli. Do vậy, việc bổ sung các loại acid hữu cơ từ bên ngoài là rất cần thiết cho chức năng tiêu hóa thức ăn và sức khỏe đường ruột cũng như năng suất của động vật.
Các acid hữu cơ được bổ sung vào thức ăn có hai dạng: acid hữu cơ phân ly và dạng acid hữu cơ không phân ly. Các acid hữu cơ phân ly khi được đưa vào đường tiêu hóa của thú, chúng sẽ phân giải và giải phóng H+ giúp làm giảm pH của môi môi trường đường tiêu hóa, hệ đệm giúp bổ trợ acid của dạ dày, hoạt hóa pepsin và thực hiện những chức năng tiêu hóa của dạ dày và đồng thời giảm pH của thức ăn giúp ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh và nấm mốc trước khi thú ăn vào.
Acid hữu cơ không phân ly có vai trò chính là kiểm soát vi khuẩn vi khuẩn gây bệnh thông qua tác động tiêu diệt vi khuẩn có hại, giúp cân bằng hệ vi sinh đường ruột nhờ vào sự không phân ly mà các acid thẩm thấu vào bên trong thành tế bào và ngăn cản sự trao đổi chất của vi khuẩn gây bệnh làm cho vi khuẩn không thể sinh trưởng, phát triển và chết.
Việc bổ sung acid hữu cơ, chuỗi acid béo mạch trung (MCFA) vào khẩu phần ăn vừa có tác dụng hạ pH thấp đường tiêu hóa, giúp cải thiện hiệu quả lượng ăn vào của động vật, vừa có đặc tính kháng khuẩn của acid trong thức ăn lẫn trong đường tiêu hóa giúp kiểm soát vi khuẩn gây bệnh, bảo vệ sức khỏe cho vật nuôi, cải thiện năng suất động vật và giảm chi phí thuốc kháng sinh điều trị các bệnh đường ruột.
Tác giả Saigon Nutrition Team