Thức ăn cung protein và nhu cầu protein đối với thú nhai lại

1. Thức ăn cung protein và nhu cầu protein đối với thú nhai lại http://www.anslab.iastate.edu/Class/AnS419/2008%20Ruminant%20Protein%20Systems%20and%20Requirements.ppt

2. Các kiểu trao đổi hợp chất chứa Nitregen trong dạ cỏ thú nhai lại: • - Protein phân giải ở dạ cỏ, protein hòa tan ở dạ cỏ (degraded protein) • - Protein do vi sinh vật tổng hợp ra từ NPN & Protein hòa tan (Micro.Pro.) • - Protein không phân giải dạ ở dạ cỏ (bypass protein) Protein thực NPN Không phân giải thoát qua dạ cỏ Chất chứa N trong nước bọt Phân giải ở dạ cỏ Tiêu hóa ở dạ muối khế và ruột non Protein VSV Gan tổng hợp urea Nếu không tổng hợp sẽ nhiễm độc urea máu Thải ra theo nước tiểu

3. Ý nghĩa của nghiên cứu protein phân giải dạ cỏ và protein thoát qua da cỏ • Protein phân giải dạ cỏ, hầu như được vi sinh vật dạ cỏ sử dụng để phát triển hệ vi sinh vật đa dạng trong dạ cỏ của vật chủ để thực hiện các chức năng: • Tiêu hóa chất xơ thức ăn để lấy năng lượng, thải ra các acid hữu cơ, CO2, CH4. Thú nhai lại sử dụng acid hữu cơ như là nguồn năng lượng cho chúng. • Tổng hợp nên protein vi sinh vật để cung cấp acid amin cho vật chủ • Tổng hợp các vitamin nhóm B, không tổng hợp được các vitamin A,D, E. • Protein thoát qua dạ cỏ (không phân giải trong dạ cỏ). Đây nguồn cung cấp protein trực tiếp cho vật chủ: • Cung cấp nguồn acid amin từ thức ăn. • Thỏa mãn cho nhu cầu thặng dư mà VSV dạ cỏ không có khả năng cung cấp kịp thời cho vật chủ khi nhu cầu cao.

4. Tính toán nguồn protein trao đổi Protein phân giải và không phân giải dạ cỏ: • Tính toán cho mỗi loại protein TĂ: tỷ lệ protein phân giải và tỷ lệ protein thoát qua dạ cỏ. • Phân bố protein thức ăn và những biến động về khả năng phân giải trong dạ cỏ Phân loạiXác địnhRuminal Kd, %/giờ A Hòa tan toàn bộ, phân giải toàn bộ  B Không hòa tan, nhưng phân giải dạ cỏ 0.05-16 C Không hòa tan, không phân giải 0

5. Hệ số, tỷ lệ thoát qua dạ cỏ (ruminal passage), Kp Các loại cỏ: Kpf = 0.388 + (22.0x/y0.75) + 0.0002z2 Thức ăn tinh: Kpc = - 0.424 + (1.45Kpf) Trong đó: x = Lượng chất khô ăn vào, kg/ngày y = Trọng lượng cơ thể (Shrunk body weight), kg z = % cỏ trong khẩu phần (forage in diet) tính theo vật chất khô Thông số tiêu biểu (Typical ranges) • Các loại cỏ (Forages), Kpf = 2 - 5 %/giờ • Thức ăn tinh (Concentrates), Kpc = 3 - 8%/giờ

6. Sự cạnh tranh giữa phân giải và thoát qua % protein phân giải = kd/(kd + kp) % protein thoát qua = kp/(kd + kp) Phân giải Kd Protein TĂ trong dạ cỏ Degraded Protein Kp Thoát qua (không phân giải) Bypass Protein Kd = Hệ số protein phân giải Kp = Hệ số protein thoát qua

7. Tính toán số lượng protein phân giải dạ cỏ Ruminant Degraded Protein(RDP): RDP = A + B[Kd/(Kd + Kp)] Tính toán số lượng protein không phân giải dạ cỏ Ruminant Undegraded Protein (RUP): RUP = B[Kp/(Kd + Kp)] + C

8. Ví dụ 1: Có bao nhiêu protein phân giải và không phân giải trong 1 kg đậu nành chiết xuất béo với 50% protein thô được phân bố như sau: 20% hòa tan fraction A, phân giải 100%78% không hòa tan, phân giải fraction B, và 2% không hòa tan, không phân giải fraction C Tỷ lệ phân giải của fraction B là 15%/giờ. Tỷ lệ thoát qua (passage) của SBM trên là 7.5%/giờ. • Gm CP = 1000 x 0.50 = 500 gm • Gm fraction A/kg DM = 500 x 0.20 = 100 • Gm fraction B/kg DM = 500 x 0.78 = 390 • Gm fraction C/kg DM = 500 x 0.02 = 10 • Gm RDP/kg DM = 100 + 390 [15/(15+7.5)] = 360 • Gm RUP/kg DM = 390[7.5/(15+7.5)]+10 = 140

9. Ví dụ 2: Có bao nhiêu protein phân giải và bao nhiêu không phân giải ở dạ cỏ trong 1 kg đậu nành ép đùn với 50% protein thô, trong đó có 20% là fraction A, 78% là fraction B, và 2% là fraction C ? Tỷ lệ phân giải của fraction B là 5%/giờ, và tỷ lệ thoát qua của SBM là 7.5%/giờ. • Gm CP = 1000 x 0.48 = 500 gm • Gm fraction A/kg DM = 500 x 0.20 = 100 • Gm fraction B/kg DM = 500 x 0.78 = 390 • Gm fraction C/kg DM = 500 x 0.02 = 10 • Gm RDP/kg DM = 100 + 390 [5/(5+7.5)] = 256 • Gm RUP/kg DM = 390[7.5/(5+7.5)]+10 = 244

10. Protein do vi sinh vật tổng hợp (Microbial protein synthesis) • BCP (Bypass Crude Protein) = 0.13 TDN (gm) • Cách tính được thừa nhận là • TDN có hiệu chỉnh đối với chất béo • RDP được coi là chỉ tiêu thích hợp • Nhu cầu protein phân giải dạ cỏ: RDP • RDP = 1.18 BCP (gm) - 0.2 CP khẩu phần (gm) • Nếu RDP < 1.18 BCP – 0.2 CP khẩu phần, khi đó thực sự BCP (gm) = 0.85 (RDP+0.2(CP)) (gm) • BCP chưa tới 80% protein, nó có khả năng tiêu hóa 80% trong ruột non

11. Sự cung cấp protein trao đổi tính toán trên thú nhai lại (Calculating metabolizable protein supply in ruminants): MP(gm) = RUP(gm) x 0.8 + (0.13 x TDN(gm)) x 0.8 x 0.8 • cTDN đã được hiệu chỉnh chất béo

12. Ví dụ 1: Có bao nhiêu gm protein trao đổi trong̣ khẩu phần bò đực tơ? Thức ăng DMcTDN (gm/kg)RDP, gm/kgRUP,gm/kg Bắp ủ chua 2 680 64 16 Bắp 7 780 60 40 SBM 1 820 360 140 Diet TDN, gm/d = (2 x 680) + (7 x 780) + (1 x 820) = 7640 RUP, gm/d = (2 x 16) + (7 x 40) + (1 x 140) = 452 MP, gm/d = 452 x 0.8 + (7640 x 0.13) x 0.8 x 0.8 = 362 + 636 = 998 MP, gm/ngày = 998

13. Ví dụ 2: Có bao nhiêu gm protein trao đổi (metabolizable protein) trong khẩu phần bò đực tơ Thức ănkg DM cTDN (gm/kg)RDP (gm/kg)RUP (gm/kg) Corn silage 2 680 64 16 Corn 7 780 60 40 SBM (ép đùn) 1 820 256 244 Diet TDN, gm/d = (2 x 680) + (7 x 780) + (1 x 820) = 7640 RUP, gm/d = (2 x 16) + (7 x 40) + (1 x 244) = 556 MP, gm/d = 556 x 0.8 + (7640 x 0.13) x 0.8 x 0.8 = 445 + 636 = 1081 MP, gm/d = 1081

14. Thành phần acid amin% trong protein thô hoặc g/100g protein thô (CP) Vitamin PP

15. Cho bò thịt ăn Urea 1.Bò thịt được nuôi với khẩu phần thức ăn tinh và cây bắp ủ chua cân đối đủ nhu cầu protein tự nhiên: • Bò có trọng lượng 650-750 lb, sử dụng protein tự nhiên (SBM, CSM) 2.Khẩu phần chưa thỏa mãn nhu cầu protein khoảng 30%: • Bò có trọng lượng 650-700 lb, lấy ure có thể thay thế nguồn N trong protein tự nhiên  30% • Đưa thêm vào KP khỏang 0.75% urea trong vật chất khô KP. Quan sát thấy tính ngon miệng của bò giảm (làm giảm lượng ăn). Đây chính là sự điều tiết sinh học lượng nitrogen ăn vào của bò. • Mức khuyến cáo đưa urea vào khẩu phần của bò thịt dựa trên chất khô của khẩu phần không vượt quá 1% urea trong chất khô khẩu phần.

16. Cho bò sữa ăn Urea • 1 kg urea = 2,81 kg protein thô, cách tính như sau: • N = 45% trong urea • 45%N x 6.25 = 281% Protein thô, hay nói cách khác, đưa 1% urea vào khẩu phần ăn của bò làm gia tăng 2,81% protein thô. • Đối với bò sữa • Giới hạn tối đa cho urea trong KP ~1% chất khô trong Khẩu phần. • Đưa urea đến giới hạn trên thấy bò có vấn đề về tính ngon miệng, biểu hiện bò lấy thức ăn ít đi do lượng NH3 vào máu ức chế tính ngon miệng của bò với thức ăn.

17. Độc tính của Urea (NH3 Toxicity) • Cơ chế gây độc: • Trong dạ cỏ, urea sinh ra [NH3]  pH dạ cỏ  • Khi pH , Khi đó NH4+ biến thành NH3 • NH3 hấp thu nhanh hơn NH4+ • Khả năng biến đổi NH3 thành urea của gan vượt quá giới hạn, NH3 vào máu đầu độc cơ thể. • NH3 đi vào máu nhiều gây ngộ độc cho bò • 2 mg NH3/100 ml huyết tương là mức gây tình trạng ngộ độc

18. Độc tính của Urea (NH3 Toxicity) • Dấu hiệu ngộ độc urea: • Xuất hiện 20-30 phút sau khi cho ăn urea. • Bò thở dốc, hô hấp rất khó khăn • Run rẩy • Đi đứng loạng choạng • Không đứng được & xuất hiện co giật tăng dần lên.

19. Độc tính của Urea (NH3 Toxicity) • Xử lý ngộ độc: • Cho uống nước dấm với 5% acid acetic (~1 gal. cho mỗi 1,000 lb trọng lượng cơ thể bò) • Để biến đổi từ dạng NH3 thành NH4+ • Để giảm tỷ lệ hấp thu NH3 ( rate of absn) • Cho uống nước lạnh thật no để: •  nhiệt độ dạ cỏ, để  tỷ lệ thủy phân urea  • Làm loãng nồng độ NH3 bằng cho uống nhiều nước.

20. Độc lực Urea (NH3 Toxicity) • Phòng ngừa: • Sử dụng thức ăn hỗn hợp tốt, tránh dùng đậu nành còn sống có chứa nhiều men Urease, phân hủy urea thành NH3 nhanh. • Tránh sự phân giải nhanh từ nguồn thức ăn giàu protein tự nhiên dễ lên men thành urea • Thường xuyên có thức ăn tốt để bò không ăn bậy • Không nên để cho bò đói thèm ăn, có thể ăn khẩu phần ăn có chứa urea cao, hoặc bổ sung quá nhiều urea vào thức ăn, trong bánh liếm • Không sử dụng urea với thức ăn có mức năng lượng thấp, vì urea sẽ không được VSV sử dụng tốt.

21. Nhu cầu acid amin tiêu hóa hấp thu - Protein trao đổi - Metabolizable Protein (MP) • Nhu cầu Protein (amino acid) để: • Duy trì cơ thể • Tăng trưởng • Tiết sữa • Mang thai • Cho sản xuất lông, len.

22. Nhu cầu acid amin cho duy trì • Là nhu cầu protein cho cơ thể ở trạng thái • không tăng trọng, không sản xuất. • Nhu cầu protein cho duy trì bao gồm: • Nitrogen nội sinh trong nước tiểu: Nitrogen tổn thất • từ sự trao đổi chất các acid amin • Protein bong tróc niêm mạc: Nitrogen mất trên bề mặt • cơ thể (lông, da, dịch tiết) • Nitrogen trao đổi trong phân: Nitrogen tổn thất từ • dịch tiêu hóa không được tiêu hóa và vi khuẩn trong • phân. • Nhu cầu duy trì (Bò thịt) • 3.8 g MP/kg BW0.75

23. Nhu cầu protein duy trì (MP) giai đoạn sinh trưởng • Phương trình 1 • MP, g/d = SWG (268 - (29.4 (RE/SWG)))/0.49 • SWG = Tăng trọng đến lúc xác định, kg/ngày • RE = Năng lượng tích lũy, Mcal/ngày • Phương trình 2 • MP, g/ngày = SWG (% protein trong tăng trọng)/0.49

24. Nhu cầu protein duy trì (MP)dành cho sản xuất sữa • MP, kg/ngày = Lượng sữa, kg/ngày x % protein sữa/0.67

25. Tình trạngHiệu quả 1. Động vật non Tăng nhiều nạc hơn Tăng trọng nhanh Protein TS có nhiều Tăng nạc hơn trong tổ chức 2. Tăng trọng bù Tăng trưởng hệ cơ 3. Mức tiết sữa cao Protein sữa nhiều hơn 4. Chích, cấy Hormon bGH Tổng hợp protein nhiều hơn 5. Lượng ăn vào thấp MP thấp từ khẩu phần ăn KP cao năng lượng và vi khuẩn dạ cỏ lên men Những trường hợp làm tăng nhu cầu Protein cho thú nhai lại

26. Duy trì Tăng P Tổng số 900 800 700 600 500 Nhu cầu protein g/ngày 400 300 200 100 0 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 Trọng lượng, lbs Nhu cầu protein của bò tăng trưởngChanges with Increase in Weight

27. Protein / Amino Acids đối với thú nhai lại Protein phân giải dạ cỏ: Rumen Degraded Protein (RDP) Phần protein ăn vào bị phân giải trong dạ cỏ thành NH3 và được vi sinh vật dạ cỏ sử dụng với năng lượng để biến thành protein vi sinh vật. Protein vi sinh vật đáp ứng khoảng 60 – 80 % nhu cầu bình thường các acid amin của thú nhai lại Protein không phân giải trong dạ cỏ còn gọi là protein thoát qua: Rumen Un-degraded Protein (RUP), hay còn gọi bypass protein Phần protein ăn vào không lên men bởi vi sinh vật dạ cỏ, được tiêu hóa ở ruột non, gọi là bypass protein, ước tính tỷ lệ tiêu hóa 80%. Protein hòa tan, Soluble Protein: Phần protein ăn vào sẵn sàng cho vi sinh vật dạ cỏ sử dụng.

28. Protein / Amino Acid đối với thú nhai lại Protein vi sinh vật + RUP = Protein trao đổi metabolizable protein (MP) MP cung cấp nguồn acid amin được hấp thu ở ruột non. Nhu cầu protein cho thú nhai lại đáp ứng đủ nhu cầu cho thú nhai lại bởi số lượng N của RDP với nguồn năng lượng cho vi sinh vật tổng hợp protein + với nguồn protein RUP = nhu cầu đầy đủ acid amin cho thú nhai lại.

29. Rumen-bypass protein (R-BP) và Rumen-bypass amino acids (R-BAA) • Dạ cỏ là môi trường lên men, phân giải carbonhydrate, protein và acid amin rất mạnh. Chất béo phân giải yếu do đó nó đi qua dạ cỏ mà không bị phân giải gọi là bypass. • Dạ cỏ cũng là nơi vi sinh vật tổng hợp acid amin và vitamin. Tuy nhiên với giống bò sữa cao sản thì sự tổng hợp acid amin ở dạ cỏ không đáp ứng đủ cho nhu cầu. • Protein và acid amin trong thức ăn nếu được bypass qua dạ cỏ có ý nghĩa vô cùng quan trọng để cung cấp acid amin có giới hạn, nâng cao năng suất và chất lượng sữa. • Acid amin bypass thường được sử dụng là methionin và lysin (Ruminan bypass methionine and lysine

30. P/Ư Maillard Bypass ProteinGắn phân tử xylose vào phân tử protein để ức chế enzyme phân giải protein của vi khuẩn dạ cỏ Gắn đường xylose vào protein Đường xylose ngăn hoạt động thủy phân protein Của enzyme vi khuẩn Khi qua dạ muối khế pH thấp, đường xylose tách ra, protease ruột tiêu hóa tốt protein

31. Liên kết trang web về Bypass amino acid Link