Cơ thể con vật chỉ có thể tổng hợp nên protein của nó theo một
“mẫu” cõn ủối về axớt amin, những axớt amin nằm ngoài “mẫu” cõn ủối sẽ bị ụxy hoỏ cho năng lượng. Do vậy, khi sử dụng cỏc khẩu phần ủược cõn ủối phự hợp với nhu cầu axớt amin của gia cầm thỡ sự sinh trưởng và sức sản xuất cao hơn, hiệu quả lợi dụng protein tốt, do ủú tiết kiệm ủược protein thức ăn. Hơn nữa trạng thaí sinh lý của gia cầm cũng tốt hơn, các quỏ trỡnh ủồng hoỏ và dị hoỏ trong cơ thể diễn ra tớch cực hơn. Nhiều kết quả nghiờn cứu cũng chỉ ra rằng hiệu quả sử dụng protein sẽ ủạt mức tối ủa nếu tỷ cỏc axớt amin của cỏc protein ủú gần với tỷ lệ giưó cỏc axớt amin mà nhu cầu của con vật ủũi hỏi. Hiệu quả này cũn phụ thuộc vào
các axít amin thay thế và không thay thế của protein (Harper, 1964)[44].
Khỏi niệm cõn bằng axớt amin cú ý nghĩa ủặc biệt quan trọng trong cõn bằng các chất dinh dưỡng bởi vì:
- Thứ nhất:Tất cả cỏc axớt amin cần thiết cho gia cầm ủều ủược lấy từ thức ăn.
- Thứ hai: Ngoại trừ một lượng nhỏ axớt amin dựng cho mục ủớch ủặc biệt, cũn lại tất cả cỏc axớt amin ủược dựng chủ yếu ủể tổng hợp protein của cơ thể.
- Thứ ba, và là ủiều quan trọng nhất là khụng cú sự dự trữ cỏc axớt amin trong cơ thể. Sự vắng mặt của một axít amin không thay thế trong khẩu phần sẽ ngăn cản việc sử dụng cỏc axớt amin khỏc ủể tổng hợp protein. Khi ủú, cỏc axớt amin ủược sử dụng như một nguồn cung cấp năng lượng. ðiều ủú làm giảm tính ngon miệng, giảm sinh trưởng, cân bằng nitơ âm nghiêm trọng tức là mất protein cơ thể (Rose, 1997)[68]. Cân bằng axít amin bị phá vỡ sẽ làm giảm lượng thức ăn thu nhận và khả năng tăng trọng (Herper,1964)[44].
Về phương diện tế bào thỡ tất cả cỏc axớt amin ủều ủược coi là quan trọng, bởi vì tổng hơp protein bao gồm cả việc sử dụng các axít amin thay thế và không thay thế khi sao chép ARN (Shimada,1984)[77]. Ngay trong tế bào, cũng cú sự tồn tại nồng ủộ tối ưu cỏc axớt amin thay thế. Nếu cung cấp cỏc axít amin thay thế với hàm lượng tối ưu trong khẩu phần ăn sẽ làm giảm sự dị hoá các axít amin không thay thế cho tổng hợp các axít amin thay thế. Thêm vào ủú, nếu tất cả cỏc axớt amin ủược cung cấp với cựng tỷ lệ theo nhu cầu thỡ cơ hội của sự mất cõn bằng axớt amin sẽ ủược hạn chế tối ủa. Trong ủiều kiện như vậy, protein sẽ ủược sử dụng với hiệu quả tốt nhất. Chớnh vỡ vậy, nếu cõn bằng axít amin trong khẩu phần càng tốt thì nhu cầu protein của gia cầm càng thấp (Bornstein và Lipstein,1975)[33]. Hàm lượng các axít amin không thay
thế và sự cõn ủối giữa chỳng cũn cú ảnh hưởng ủến lượng thức ăn thu nhận và do ủú cú ảnh hưởng ủến khả năng tăng trọng và thành phần thõn thịt.
Nhiều tác giả thí nghiệm trên gà cũng rút ra kết luận nếu tính theo lý thuyết thỡ ủể tạo một quả trứng gà cần cung cấp 6,3 – 6,7 gam protein tiờu hoỏ cho tạo trứng và duy trỡ là 3,3 gam protein tiờu hoỏ.. Nhưng thực tế ủể tạo ra một quả trứng cần cung cấp tới 10 - 20 gam protein tiêu hoá. Nguyên nhân là mất sự cõn ủối axớt amin khẩu phần
2.4.3.2. Axít amin giới hạn
* Khái niệm về axít amin giới hạn
Sự tổng hợp protein là quá trình “Tất cả hoặc không có gì”. Nếu bất kỳ một axít amin không thay thế nào cần thiết cho sự tổng hợp protein của cơ thể bị thiờỳ trong khẩu phần thỡ protein sẽ khụng ủược tổng hợp .
Sự thiếu hụt axít amin trong thức ăn và trong khẩu phần ăn thường dược phản ánh ngay ở sự sinh trưởng và sức sản xuất cũng như ở hiệu quả sử dụng thức ăn của gia cầm. Khi ủú thường sự suy giảm sinh trưởng và sức sản xuất tỷ lệ với mức thiếu hụt của axít amin nào thiếu hụt nhiều nhất trong số các axít amin không thay thế của khẩu phần. Người ta gọi các axít amin thiếu trong khẩu phần là axít amin giới hạn hay là yếu tố hạn chế. Như vậy axít amin giới hạn là axít amin mà số lượng của nó thường thiếu so với nhu cầu, từ ủú làm giảm hiệu suất sử dụng protein trong khẩu phần (Shimada, 1984)[77].
Axít amin nào thiếu nhiều nhất và làm giảm hiệu suất lợi dụng protein lớn nhất thì gọi là axít amin giới hạn thứ nhất (yếu tố số 1), và theo cách lý giải như vậy những axớt amin tiếp theo ủú, ớt thiếu hơn so với nhu cầu và với mức axớt amin khỏc ủược gọi là axớt amin giới hạn thứ hai. Khụng gỡ giải thớch ủược cho khỏi niệm về axớt amin giới hạn tốt hơn sự minh hoạ kinh ủiển qua
“lý thuyết thùng gỗ” (Hình 2.3 và 2.4)
Hình 2.3 Mô hình cân bằng axít amin Hình 2.4 Mô hình axít amin giới hạn Người ta so sỏnh nhu cầu về cỏc axớt amin ủể tổng hợp protein của gia cầm với một thựng gỗ chứa nước ủược ghộp bằng cỏc mảnh gỗ mà mỗi mảnh gỗ là một axớt amin khụng thay thế. Nếu tất cả cỏc mảnh gỗ ủều cú kớch thước ủầy ủủ sẽ tương ứng với việc thoả món nhu cầu axớt amin của con vật và hiệu quả sử dụng protein ủạt tối ủa. Người ta coi thựng nước ủược chứa ủầy tương ứng với hiệu quả sử dụng protein là 100% (Hình 2.3). Trong trường hợp kích thước các mảnh gỗ không như nhau, chỉ cần một mảnh gỗ (1 axít amin không thay thế) (Hình 2.4) bị thiếu hụt thì sức chứa nước trong thùng (hiệu quả sử dụng protein) bị giảm tỷ lệ với mức thiếu hụt của mảnh gỗ nào thiếu nhất.
Hình ảnh này tương tự như khi thiếu một axít amin giới hạn.
Với khẩu phần dựng ủỗ tương, khụ ủỗ tương là nguồn protein chủ yếu thì thường axít amin giới hạn thứ nhất là methyonin, với khô dầu bông thì lysine là axít amin giới hạn thứ nhất, bột cá thì tryptophan là axít amin giới hạn thứ nhất...
ðể loại trừ sự thiếu hụt các axít amin trong khẩu phần, trước hết người ta bổ sung vào nú cỏc axớt amin giới hạn thứ nhất ủến mức nhu cầu của gia cầm, sau ủú bổ sung cỏc axớt amin giới hạn thứ hai, thứ ba…. Nếu bổ sung không hợp lý như bổ sung các axít amin giới hạn thứ hai, thứ ba vào trước thì
không những không tốt mà còn có hại cho cơ thể gia cầm. Sở dĩ như vậy là vì ủối với mỗi loại protein khỏc nhau, cơ thể tổng hợp theo một “mẫu” cõn ủối nhất ủịnh. Những axớt amin nào nằm ngoài “mẫu” ủều bị ủốt chỏy gõy lóng phớ protein và gõy căng thẳng quỏ trỡnh trao ủổi chất. Nếu cung cấp axớt amin cho con vật theo ủỳng “mẫu” cõn ủối của chỳng thỡ hiệu quả sử dụng Protein sẽ cao. Mục ủớch của việc sử dụng axớt amin giới hạn (hay axớt amin hạn chế) là nhằm cung cấp cho con vật ủỳng “mẫu” cõn ủối. Vỡ nếu khụng tuõn theo nguyên tắc bổ sung yếu tố giới hạn một rồi mới bổ sung yếu tố giới hạn thứ hai thỡ việc bổ sung axớt amin khụng ủảm bảo ủược “mẫu” cõn ủối, thậm chớ còn gây nên tình trạng vẫn thiếu axít amin này mà lại thừa axít amin khác.
ðiều ủú càng làm giảm hiệu suất lợi dụng protein, gõy lóng phớ protein và axớt amin. Hơn nữa thừa axớt amin cũn gõy hậu quả khụng tốt ủối với con vật.
Trước hết sẽ làm giảm lượng thức ăn thu nhận và giảm sức sản xuất. Thứ hai khi thừa axớt amin cũn làm thay ủổi quan hệ cõn bằng axớt amin, tạo ra “yếu tố giới hạn mới”, nếu thừa nhiều axớt amin nào ủú cũn gõy ngộ ủộc cho con vật.
Vỡ thế khi bổ sung cỏc axớt amin giới hạn phải hết sức thận trọng và theo ủỳng nguyờn tắc. Muốn như vậy phải xỏc ủịnh ủỳng axớt amin giới hạn 1, 2 thỡ việc bổ sung mới có hiệu quả.
Trờn thực tế, việc xỏc ủịnh trỡnh tự giới hạn cỏc axớt amin khỏ phức tạp bởi vỡ nú phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Hiện nay, người ta ủó xỏc ủịnh ủược trình tự của các axít amin trong thức ăn hoặc trong khẩu phần, dựa vào hiệu quả sinh học của việc bổ sung axớt amin thiếu hụt khỏc nhau ủến khả năng sinh trưởng cũng như hiệu quả sử dụng thức ăn. Ngoài ra cũng cú thể xỏc ủịnh trình tự giới hạn của các axít amin trong thức ăn hoặc trong khẩu phần theo hàm lượng các axít amin tự do có trong huyết tương (Shimada, 1984)[77].
* Xỏc ủịnh nhu cầu axớt amin giới hạn theo hàm lượng axớt amin trong huyết thanh
Khi cho ủộng vật ăn một loại protein thiếu 1 axớt amin hạn chế thỡ hàm lượng axớt amin. ủú trong huyết tương sẽ ở mức thấp. Khi cho thờm axớt amin ủú ủến mức ủủ nhu cầu thỡ sẽ tăng dần hàm lượng của nú trong huyết tương và ổn ủịnh (ðồ thị 2.1)
ðồ thị 2.1. Hàm lượng axít amin hạn chế trong huyết tương.
Mối quan hệ giữa cỏc phương phỏp xỏc ủịnh trỡnh tự giới hạn của cỏc axớt amin nhằm ủỏnh giỏ chất lượng của protein ủược minh hoạ bằng ủồ thị 2.2 (Shimada, 1984)[77].
ðồ thị 2.2. Mối quan hệ giữa cỏc phương phỏp xỏc ủịnh trỡnh tự giới hạn các axít amin
2.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC.