Enzyme Xylanase không chỉ giới hạn ở việc làm giảm độ nhớt hay phóng thích dinh dưỡng mà còn ảnh hưởng đến sức khỏe đường ruột bằng việc tăng sản phẩm prebiotic.

I. Tầm quan trọng của sự cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột

1. Định nghĩa thành phần tối ưu của hệ vi sinh vật đường ruột

Vi khuẩn thuộc ngành Firmicutes được biết đến với hoạt động kháng viêm và sản sinh acid butyric. Chúng hiện diện chủ yếu ở ruột sau và là yếu tố chính tạo sức khỏe đường ruột.

Bên cạnh ngành Firmicutes, ngành Proteobacteria là thành phần cũng cần được quan tâm đến của hệ vi sinh đường ruột. Việc giảm số lượng và hoạt động của chúng sẽ cải thiện sức khỏe đường ruột.

Biểu đồ 1: Thành phần tối ưu của hệ vi sinh vật trong manh tràng gà thịt (Van innerseel, 2012)

 

2. Nguồn prebiotic tiềm năng của các loại carbohydrate

Van Craeyveld cho biết AXOS (Arabinoxylan oligosaccharides) kích thích sự lên men carbohydrate (hoạt động của ngành Firmicutes) ở ruột sau, kết quả làm tăng lên đáng kể hàm lượng acid butyric, đồng thời làm giảm hàm lượng acid béo bay hơi phân nhánh do sự lên men protein bởi nguồn vi sinh gây bệnh tiềm tàng (ngành Proteobacteria). Điều này khẳng định rằng AXOS là một trong những nguồn oligosaccharides hứa hẹn sẽ cải thiện sức khỏe đường ruột.

Biểu đồ 2: Quá trình lên men trong manh tràng (Van Craeyveld et al, 2008)

      

Biểu đồ 3: Quá trình lên men trong ruột kết (Van Craeyveld et al, 2008)

    

3. Sự tối ưu của hệ vi sinh vật đường ruột ảnh hưởng đến năng xuất gà thịt

Bên cạnh sự thay đổi về hệ vi khuẩn, bổ sung AXOS vào thức ăn của gà thịt đã cải thiện FCR. Thí nghiệm tăng dần liều đáp ứng của AXOS từ liều 0.03% lên liều 0.5%, tăng liên tục hàm lượng AXOS sẽ giảm FCR. Bổ sung Nutrase xyla cho mức cải thiện tương tự về năng suất khi so với liều tối ưu của AXOS (0.5%).

Biểu đồ 4: Sự bổ sung AXOS lên năng suất gà thịt ( Courtin et al, 2008)

4. Nguồn của prebiotic oligosaccharide

Thành phần dinh dưỡng trong khẩu phần của vật nuôi có dạ dày đơn, AX không được cho là thành phần quan trọng của NSP (bảng 1). Nhiều AX không có tính chất prebiotic như là AXOS. Kết quả thể hiện ở biểu đồ 5 cho thấy cám lúa mì (WB) không làm thay đổi lượng butyrate ở ruột sau, trong khi đó chất kháng tinh bột (RS) và FOS thì có thể.  AX có thể bị phân cắt để thành nguồn AXOS hữu dụng nhờ vào endoxylanase. Vì phần lớn các AX là không tan trong nước và vì hàm lượng tối ưu của AXOS (ít nhất là 0,5%) là cần thiết để tối ưu hóa năng suất của gà thịt, enzyme endoxylanase cần phải có một tác dụng rõ rệt trên AX không tan để có thể tạo ra đủ lượng prebiotic.

Có nhiều hoài nghi về hoạt động của các enzyme NSP khác có thể cho kết quả tương tự. Ví dụ đối với enzyme mannanase, số lượng mannans là quá hạn chế để cung cấp một số lượng hữu ích prebiotic.

Một số polysaccharides khác như beta-glucans cũng được biết đến với tác dụng cung cấp prebiotic. Beta-glucans thậm chí bị giảm một phần hiệu quả cải thiện sức khỏe đường ruột sau khi bị thủy phân bởi enzyme β-glucanase.

Bảng 1: Tầm quan trọng của AXinsol trong thức ăn của gà thịt
	AX		MANNANS
Khẩu phần lúa mì- đậu nành
60% lúa mì, 25% đậu nành, 3% tấm mì
Hòa tan	1.0%	0.23%
Không hòa tan	4.2%	0.16%
Tổng	5.2%	0.39%
Khẩu phần bắp- đậu nành
58% bắp; 27% đậu nành; 3% tấm mì
Hòa tan	0.1%	0.24%
Không hòa tan	3.6%	0.16%
Tổng	3.7%	0.41%

Biểu đồ 5: Hiệu quả của khẩu phần/loại chất xơ lên hàm lượng butyrate (thí nghiệm trên chuột, Perrin et al, 2001)

 

5. Nutrase xyla tạo prebiotic AXOS in vivo

Biểu đồ 6: Ảnh hưởng của Nutrase xyla khi bổ sung vào lên manh tràng gà thịt (Manfreda et al, 2011)

  

Nutrase xyla bổ sung vào khẩu phần bắp-nành làm thay đổi đáng kể hệ vi sinh vật đường ruột một cách có ý nghĩa. Vi khuẩn ngành Firmicutes trở nên chiếm ưu thế trong manh tràng vật nuôi có bổ sung Nutrase xyla. Việc phát hiện hệ vi sinh vật đường ruột tương tự với thành phần chiếm ưu thế  đã thể hiện trong biểu đồ 1. Điều này khẳng định rằng, Nutrase Xyla tạo đủ số lượng AXOS, bằng việc phân cắt AX_sol và AX_insol trong đường ruột.

Một nghiên cứu mới đây của trường Đại học Bỉ, xác nhận Nutrase Xyla có khả năng điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột, tăng khả năng sinh acid butyric và làm thay đổi đáng kể hình thái học đường ruột (Bảng 2, hình 7).

Bảng 2: Nutrase xyla ảnh hưởng lên hình thái học đường ruột
	Bắp	Bắp + 100ppm Nutrase xyla
Chiều cao lông nhung (µm)	963a	1202b
Độ sâu hốc ruột (µm)	168	147
Tỉ lệ chiều cao/độ sâu	5,87a	8,4b

Hình 7: Mặt cắt ruột

II. Thảo luận:

Enzyme xylanase trong sản phẩm Nutrase xyla sẽ phân cắt AX_insol tạo AXOS (prebiotic). Nguồn AXOS này sẽ kích thích sự phát triển của hệ vi sinh vật có lợi Firmicutes. Hoạt động của Firmicutes sẽ sản sinh nguồn butyrate. Từ đó giảm đáng kể butyrate bổ sung bên ngoài vào.

- Butyrate cải thiện chiều dài lông nhung.

- Hấp thu dưỡng chất tốt hơn.

- Tiết kiệm dinh dưỡng hệ thống miễn dịch.

- Butyrate làm giảm vấn đề về Salmonella.

Phòng kỹ thuật - Marketing - Công ty TNHH Nhân Lộc (Lược dịch theo tài liệu Nutrex - Bỉ).