Có nguồn Đồng an toàn nào thúc đẩy tăng trưởng của lợn không?

Cơ chế tiền hấp thụ của Đồng 

Tác dụng kháng khuẩn đã được công nhận từ thời Ai Cập cổ đại, nơi đồng được sử dụng để khử trùng vết thương ở ngực và tiệt trùng nước uống. Ở lợn, tác dụng kháng khuẩn này xảy ra khi đồng trong thức ăn đi qua dạ dày, phân tách thành các ion đồng và đến ruột dưới dạng ion.

Kết quả từ một số nghiên cứu khoa học (bao gồm cả nghiên cứu gần đây của Đại học Wageningen) cho thấy rằng trước khi hấp thụ, hàm lượng đồng cao làm giảm quần thể vi khuẩn, dẫn đến tác động tích cực đến hệ vi sinh vật đường ruột. Điều này ảnh hưởng đến sức khỏe đường ruột và giảm tỷ lệ mắc bệnh tiêu chảy ở lợn con. Bên cạnh đó, sự điều chỉnh của hệ vi sinh vật ảnh hưởng đến việc sử dụng đồng trong khẩu phần ăn, chuyển hóa năng lượng và protein, có thể cung cấp nhiều năng lượng và chất dinh dưỡng hơn cho động vật (giảm sự cạnh tranh dinh dưỡng giữa hệ vi sinh và vật chủ).

Ví dụ, trong ruột non, vi khuẩn có thể tạo ra enzyme hydrolase muối mật (BSH), enzyme này tham gia vào quá trình khử liên hợp axit mật. Việc giảm hoạt động enzyme vi khuẩn này đã được báo cáo là có tác dụng nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn chăn nuôi và tăng trọng ở động vật dạ dày đơn, có lợi thế cho vật chủ. Vì đồng là một trong những chất BSH ức chế chính, nên việc điều chỉnh hoạt động của vi sinh vật này là minh họa về một trong những cơ chế mà đồng có thể cải thiện năng suất tăng trưởng ở lợn con.

Giới hạn giả thuyết về tác dụng hậu hấp thụ của Đồng

Khi đồng ở trong ruột, dạng Cu(II) phải được khử ở màng tế bào ruột thành dạng Cu(I) để cơ thể có thể được hấp thụ. Sau đó, liên kết với protein chaperone và/hoặc metallicothionein (MT) để tránh gây hại cho tế bào. Đồng sau đó được sản xuất qua hệ thống cửa tĩnh mạch đến gan, là cơ quan trung tâm điều tiết cân bằng nội môi đồng. Khi đi vào vào tế bào gan, đồng nhanh chóng một lần nữa được hấp thụ bởi các phối tử tế bào (MT và glutathione). Vai trò chính của MT là cô lập bất kỳ lượng đồng dư thừa nội bào nào tránh đáp ứng với việc phơi nhiễm đồng siêu sinh lý, có thể gây độc. Đồng dư thừa sau đó được loại bỏ khỏi gan thông qua bài tiết mật.

Khoảng 80% lượng đồng hấp thụ được bài tiết qua mật, một số tác giả đã nêu ra hoạt tính kháng khuẩn hậu hấp thụ của đồng. Tuy nhiên, đồng trong mật ở dạng chelate đồng ổn định không thể hấp thụ và không có tác dụng kháng khuẩn.

Ngoài ra, sự tái hấp thụ đồng trong mật có thể được coi là không đáng kể và hầu hết được thải ra ngoài theo phân. Đồng bài tiết qua mật (xem xét nồng độ đồng và dòng chảy của mật trong 28 ngày) chiếm ít hơn 0,1% tổng lượng đồng được ăn vào, sự bài tiết đồng qua mật không thể gây ra bất kỳ tác động kháng khuẩn nào có liên quan đến hệ vi sinh vật.

Sự tích tụ Đồng ở gan không dự đoán được hiệu suất chăn nuôi

Việc tích tụ đồng trong gan là hậu quả của việc tích trữ đồng nhưng không phải vì kích thích sinh trưởng. Cho lợn ăn hàm lượng đồng cao trong thời gian dài dẫn đến tích tụ đồng trong gan, làm suy yếu tế bào thông qua việc sản xuất các gốc tự do và có thể tạo nên những phản ứng oxy hoá như viêm.

Một nghiên cứu gần đây được thực hiện ở Thái Lan (trạm nghiên cứu BARC) đã chỉ ra rằng lợn con được cho ăn 150ppm đồng hóa trị một có sự tích lũy hàm lượng đồng trong gan giảm gấp 10 lần so với nhóm được ăn 250ppm đồng sulfat. Tuy nhiên, các thông số của cả hai nhóm (FI, FCR, ADG…) hoàn toàn giống nhau, chứng tỏ rằng sự tích lũy đồng trong gan không liên quan đến khả năng cải thiện năng suất tăng trưởng (xem hình 1).

Hình 1

Sự tích tụ Đồng và tác dụng phụ trong giai đoạn phát triển 

Sự tích tụ đồng lâu dài trong gan gây cản trở cho các chức năng của cơ thể và gây ra oxy hoá. Sau các con đường oxy hoá, đến bước tiếp theo là quá trình viêm, gây nên sự suy giảm và tiêu hao năng lượng từ gan, hiệu suất không tối ưu. Đại học Illinois phối hợp với công ty Animine của Pháp đã nghiên cứu tác động của độc tính đồng lên năng suất lâu dài.

Lợn được cho ăn 250ppm đồng sulfat (so với 250pmm đồng hoá trị một) trong tất cả các thời kỳ, dẫn đến triệu chứng stress oxy hoá gan như malondialdehyde (MDA) và tạo ra nhiều cytokine gây viêm (TNFα và IL-β, xem hình 2) trong máu sau 63 ngày tuổi. Kết quả là liều đồng sulfat giàu dinh dưỡng tác động xấu lên năng suất vào cuối nghiên cứu so với dạng đơn hoá trị ít bị tích tụ trong gan.

Hình 2

Kết luận

 Theo các nghiên cứu gần đây, giả thuyết thuyết phục nhất về tác dụng của đồng đối với năng suất là do cơ chế tiền hấp thụ có ảnh hưởng tích cực đến việc cân bằng hệ vi sinh vật và cải thiện sức khoẻ đường tiêu hoá. Sự tích tụ đồng trong gan là kết quả tự nhiên của việc tiếp xúc với hàm lượng đồng cao mà không thể dự đoán được năng suất.

Việc bổ sung nguồn đồng kháng khuẩn (đồng hóa trị đơn) và việc giảm tích lũy đồng ở gan sẽ ít gây ra nguy cơ nhiễm độc cho động vật, bảo vệ năng suất và tiềm năng di truyền. Lợi ích tốt của đồng trong duy trì nguy cơ nhiễm độc ở mức độ thấp sẽ tạo ra con đường mới đưa nền kinh tế từ giai đoạn tăng trưởng đến giai đoạn phát triển.

 Hồ Ngọc Thủy