Trong dinh dưỡng động vật, chất xơ được định nghĩa là một phần polysaccharides trong khẩu phần không tiêu hóa bởi các enzyme của ruột non. Thay vào đó, các carbohydrate phức tạp này hoặc đi đến đại tràng, nơi chúng được lên men bởi hệ vi sinh đường ruột, hoặc chúng vẫn không lên men và được bài tiết qua phân. Sự khác biệt này dẫn đến hai phân loại: chất xơ lên men, tạo ra các axit béo chuỗi ngắn có lợi trong quá trình lên men, và xơ không lên men, cung cấp khối lượng và kích thích nhu động ruột.
Thách thức ở châu Á là khẩu phần chủ yếu dựa trên gạo, ngô và bã đậu nành, cung cấp quá ít chất xơ không tan. Kết quả là, khẩu phần thiếu chất xơ và mất cân bằng. Ở Thái Lan và Việt Nam, nơi khẩu phần dựa trên ngô – bã đậu nành chiếm ưu thế, tổng lượng chất xơ (TDF – Total Dietary Fibers) trong khẩu phần thường là 2–3% xơ thô (CF) và 6–10% xơ trung tính (NDF). Khi các chất dinh dưỡng dễ tiêu hóa được hấp thụ ở ruột non, chất xơ trở thành thành phần chủ yếu ở ruột già, thường chiếm hơn 60% lượng vật chất khô còn lại. Điều này có nghĩa là, ngay cả khi chất xơ chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ trong khẩu phần khi nạp vào, thì khi thức ăn tiêu hóa đến ruột già, nó vẫn chiếm tỷ lệ ưu thế. Mặc dù có vai trò thiết yếu này, việc sử dụng chất xơ trong dinh dưỡng dạ dày đơn vẫn chưa được hiểu rõ, và những quan niệm sai lầm vẫn tiếp tục lan truyền.
Chất xơ hoạt động như thế nào trong ruột
Tác động của chất xơ trong chế độ ăn ở lợn và gia cầm chủ yếu và trước tiên là cơ học. Không giống như tinh bột và protein hòa tan và biến mất trong quá trình tiêu hóa, chất xơ vẫn tồn tại dưới dạng các hạt rắn trong ruột. Pha rắn này tạo áp lực vật lý lên thành ruột, kích thích nhu động ruột, những cơn co thắt nhịp nhàng giúp đẩy thức ăn tiếp tục di chuyển. Nếu không có chất xơ hỗn hợp tiêu hóa trong ruột sẽ chủ yếu là chất lỏng, và nhu động ruột sẽ bị suy giảm nghiêm trọng.
Chất xơ cũng hoạt động như một chất cạo. Chúng giúp loại bỏ chất nhầy dư thừa và giảm sự bám dính của vi khuẩn trên niêm mạc ruột, duy trì niêm mạc sạch hơn và hấp thụ chất dinh dưỡng hiệu quả hơn. Đồng thời, chất xơ cung cấp chất nền cho hệ vi sinh vật đường ruột ở ruột già, thúc đẩy quá trình lên men và sản xuất các chất chuyển hóa có lợi như butyrate, hỗ trợ sức khỏe đại tràng.
Người ta có thể hình dung việc thay thế chất xơ bằng các hạt không hòa tan khác, chẳng hạn như cát, để kích thích nhu động ruột. Về lý thuyết, điều này sẽ tạo ra một số kích thích cơ học, nhưng trên thực tế, cát quá mịn và tính mài mòn cao, dẫn đến tổn thương mô thay vì cạo nhẹ nhàng như xơ. Với cấu trúc có nguồn gốc từ thực vật, mang lại sự cân bằng phù hợp giữa độ rắn, kết cấu và khả năng giữ nước để thực hiện vai trò này một cách hiệu quả.
Động vật cần bao nhiêu xơ?
Mỗi loài động vật khác nhau cần lượng chất xơ khác nhau trong khẩu phần. Trước đây, các chuyên gia dinh dưỡng thường dựa vào chỉ số xơ thô (CF) để đánh giá, nhưng phương pháp này thường đánh giá thấp hàm lượng chất xơ thực sự. Ngày nay, xơ trung tính (NDF) là chỉ số ưa chuộng hơn, vì nó thể hiện chính xác hơn tổng lượng chất xơ. Vui lòng xem mức CF/NDF được khuyến nghị bởi INRA bên dưới.
- Heo con ( cai sữa <20 kg): CF 2.5–3% / NDF 8–12%; đường ruột thuần thục nhanh hơn; khô hơn, phân đồng nhất hơn; tiêu chảy sau cai sữa ít hơn.
- Heo vỗ béo (20–60 kg): CF 3.5–4.5% / NDF 10–16% → quá trình vận chuyển ổn định hơn, cấu trúc nhung mao tốt hơn, tăng trọng nhất quán hơn.
- Heo xuất chuồng (60–120 kg): CF 5–5.5% / NDF 10–16%; phòng ngừa táo bón, hành vi stress ít biểu hiện hơn, cải thiện độ đồng đều của thân thịt.
- Nái mang thai: CF 6.5–7% / NDF 20–22%; duy trì cảm giác no trong khẩu phần hạn chế; nái bình tĩnh hơn; ít táo bón hơn; đẻ dễ hơn.
- Nái nuôi con: CF 5.5–6% / NDF 13–18%; duy trì lượng thức ăn nạp vào, duy trì quá trình vận chuyển đều đặn, hỗ trợ sản lượng sữa và thể trạng mà không bị thừa cân
- Gà thịt – Khởi đầu (0–10 d): CF 2.5–3.5% / NDF 6–8%; tránh tình trạng thừa cân; thúc đẩy sự phát triển của ruột.
- Gà thịt – Tăng trọng (10–24 d): CF 3.5–4.5% / NDF 8–10%; kích thích phát triển mề, cải thiện tiêu hóa.
- Gà thịt – Xuất chuồng (>24 d): CF 4.5–4.5% / NDF 10–12%; mề khỏe hơn, cải thiện tiêu hóa, phân khô hơn.
- Gà đẻ: CF 4–6% / NDF 10–14%; better satiety and calmness; stronger eggshells and persistency of lay.
- Vịt (mọi giai đoạn): CF 5–7% / NDF 12–16%; khả năng dung nạp chất xơ cao hơn; giúp kiểm soát sự tích tụ chất béo đồng thời duy trì sức khỏe đường ruột.
Những giá trị này nhấn mạnh rằng chất xơ không chỉ là một chất dinh dưỡng phụ trợ mà còn là một thành phần thiết yếu của chế độ ăn cân bằng cho động vật dạ dày đơn. Trên tất cả các loài, chế độ ăn hiện tại ở Thái Lan và Việt Nam thấp hơn 3–5% so với mục tiêu NDF liên hệ ở trên, đặc biệt là trong chế độ ăn giàu năng lượng cho heo con, gà thịt và nái nuôi con. Tình trạng thiếu chất xơ có thể còn nghiêm trọng hơn khi sử dụng gạo tấm, vốn rất nghèo chất xơ.
Làm thế nào để tăng mức NDF ?
Việc đạt được các mục tiêu về chất xơ này với các nguyên liệu tiêu chuẩn là một thách thức. Bảng dưới đây minh họa hàm lượng chất xơ của các nguyên liệu chính được sử dụng ở Châu Á với tỷ lệ chất xơ không lên men. Các giá trị này thể hiện phạm vi trung bình thường được báo cáo trong các ấn phẩm và bảng dữ liệu thức ăn cho các nguyên liệu Châu Á; tuy nhiên, thành phần chất xơ thay đổi rất nhiều tùy theo nguồn gốc, quy trình chế biến và bảo quản, và luôn cần được xác nhận bằng phân tích phòng thí nghiệm các lô nguyên liệu thô cụ thể trước khi sử dụng trong công thức thức ăn. Nutrispices cung cấp dịch vụ phân tích nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về dữ liệu chất xơ trong các nguyên liệu của mình. Đừng ngần ngại liên lạc với tôi và gửi mẫu của bạn để phân tích.
Điều này cho thấy tại sao việc chỉ dựa vào nguyên liệu thô địa phương để đạt được mục tiêu về hàm lượng xơ là không thực tế. Các nguyên liệu chính như ngô, bã đậu nành (SBM), gạo tấm tương đối nghèo chất xơ, đặc biệt là xơ không tan/không lên men. Nếu dùng cám gạo, DDGS, khô cọ dầu hoặc khô dừa, hàm lượng bổ sung phải cao đến mức có thể ảnh hưởng đến hàm lượng năng lượng, protein và độ an toàn của nguyên liệu liên quan đến độc tố nấm mốc. Điều này vừa không thực tế vừa không kinh tế.
Hơn nữa, điều quan trọng là phải kiểm soát sự cân bằng giữa các nguồn chất xơ lên men và không lên men. Sự cân bằng tối ưu là ít nhất 50% chất xơ không tan trên tổng lượng chất xơ, nếu không, chế độ ăn sẽ trở nên quá dễ lên men, dẫn đến phân ướt, vật nuôi cảm thấy ăn không đủ no và lượng thức ăn tiêu thụ thấp hơn, đặc biệt là ở vùng khí hậu nóng. Các nguyên liệu chính như bã đậu nành (SBM) và gạo tấm chủ yếu mang lại một số chất xơ hòa tan và lên men, và khi chúng ta xem xét việc bổ sung chất xơ vào chế độ ăn, các chuyên gia dinh dưỡng nên tập trung chủ yếu vào việc cung cấp nguồn chất xơ không tan cô đặc.
Không phải tất cả các loại chất xơ đều như nhau. Trong số các nguồn cô đặc, lignocellulose đã thu hút sự chú ý nhờ cơ chế tác dụng hiệu quả và ổn định. Đầu tiên, lignocellulose chứa chủ yếu là chất xơ không hòa tan (95%) và có thể giúp cải thiện sự cân bằng giữa chất xơ không hòa tan và chất xơ hòa tan trong chế độ ăn. Để đạt hiệu quả tối ưu, cần xem xét hai thông số khác: kích thước hạt và khả năng giữ nước (WHC).
Kích thước hạt
Điều quan trọng là phải phân biệt hai kích thước hạt. Kích thước hạt lớn được nhà sản xuất thiết lập thông qua quá trình vi hóa để đạt được hiệu quả sinh lý. Vì loại bột này quá nhẹ để vận chuyển hiệu quả, các sợi được tạo thành viên và nghiền nhỏ, đó là những gì khách hàng nhìn thấy trong bao. Những viên thức ăn vụn này có thể được thêm trực tiếp vào bồn trộn hoặc nghiền lại nếu cần. Khi viên thức ăn đến dạ dày, chúng sẽ vỡ ra và giải phóng các hạt sơ cấp. Chính kích thước này trong ruột kích thích nhu động ruột hiệu quả, kiểm soát chất nhầy, tạo cảm giác no và duy trì sức khỏe đường ruột.
Để tối ưu vận chuyển, đối với lợn con kích thước hạt lignocellulose tốt nhất nên vào khoảng 200–300 µm và đối với lợn trưởng thành là 500 µm. Đối với gia cầm, cần các hạt lớn hơn để kích thích mề, với phạm vi hiệu quả từ 300–800 µm (trung bình là 600 µm). Dọc theo ruột, các hạt nhỏ hơn (<100 µm) giúp giữ nước và giúp thúc đẩy nhẹ quá trình lên men trong đại tràng.
Loại lignocellulose tốt nhất là loại phân hủy theo tiến trình: còn đủ xơ thô trong ruột non để kích thích nhu động ruột và chức năng mề, sau đó dần dần giải phóng các hạt mịn hơn giúp tăng cường khả năng giữ nước ở ruột già. Ngược lại, các sợi xơ phân hủy quá nhanh thành hạt mịn <100 µm sẽ bị mất tác dụng cơ học quá sớm, dẫn đến tác dụng kém hơn trong việc cạo ruột, kích hoạt vận chuyển trong ruột, hoặc phát triển mề.
Khả năng giữ nước:
Khả năng giữ nước (WHC – water holding capacity) phản ánh mức độ ngậm nước của chất xơ nhờ mao dẫn và tạo thể tích trong ruột. Nó liên quan chặt chẽ đến diện tích bề mặt và kích thước hạt: khi chất xơ phân hủy thành các mảnh nhỏ hơn, khả năng giữ nước của chúng tăng lên.
Sự gia tăng dần dần khả năng giữ nước là một lợi thế. Ở phần gần ruột non (tá tràng, đại tràng gần), các enzyme vẫn được cô đặc để tiêu hóa hiệu quả. Ở ruột già, việc giải phóng dần dần các hạt mịn hơn giúp tăng cường giữ nước chính xác tại vị trí cần thiết, phần trước đại tràng, để đảm bảo độ ẩm, sức khỏe đại tràng và độ đặc của phân.
Khi chất xơ giữ quá nhiều nước và quá sớm, hỗn dịch tiêu hóa sẽ bị loãng, hoạt động của enzyme bị giảm và việc sử dụng chất dinh dưỡng bị ảnh hưởng.
David Serene
Giám Đốc Nutrispices
