Hiểu rõ nhu cầu về một loại khoáng chất cụ thể và ảnh hưởng của nó đến việc sử dụng các chất dinh dưỡng khác trong khẩu phần ăn là yếu tố then chốt quyết định hiệu quả tổng thể của chế độ ăn. Bài viết này sẽ thảo luận về tương tác giữa các khoáng chất với nhau, cũng như tương tác của chúng với các chất dinh dưỡng khác như vitamin, protein, chất béo, chất xơ và nước uống. Khía cạnh này cần được xem xét kỹ lưỡng khi sử dụng khẩu phần ăn để đáp ứng nhu cầu của các chức năng sinh học khác nhau. Bài viết cũng xem xét tương tác của khoáng chất với các điều kiện môi trường, chẳng hạn như căng thẳng nhiệt và độ cao, và các chiến lược cho ăn cần áp dụng để giảm thiểu những tương tác này và do đó cải thiện hiệu suất của vật nuôi trong những điều kiện đó.
TƯƠNG TÁC KHOÁNG CHẤT
Một số khoáng chất có tương tác đối kháng bằng cách tạo thành các liên kết hóa học ức chế sự hấp thụ từ đường ruột. Những tương tác này rất quan trọng đối với người chăn nuôi trong điều kiện cho ăn thực tế và do đó đã thúc đẩy rất nhiều nghiên cứu. Ví dụ, lượng canxi trong khẩu phần ăn cao có thể gây ra thiếu kẽm, đặc biệt nếu khẩu phần ăn bao gồm protein thực vật.
Ngoài ra, người ta cũng quan sát thấy sự cạnh tranh giữa các khoáng chất như coban và sắt trong việc vận chuyển chúng đến thành ruột. Ở cấp độ tế bào, các quá trình đối kháng cũng có thể dẫn đến sự cạnh tranh các trung tâm hoạt động trong hệ thống enzyme. Nhiều vấn đề tương tác này có thể được giảm nhẹ thông qua sự cân bằng hợp lý các khoáng chất trong chế độ ăn uống và cung cấp đầy đủ các khoáng chất bị ảnh hưởng nhiều nhất.
Sự tương tác giữa đồng, lưu huỳnh và molypden ở bò sữa là một ví dụ điển hình về sự đối kháng khoáng chất “ba chiều”. Khi bò ăn lưu huỳnh (từ thức ăn hoặc nước uống), vi khuẩn trong dạ dày sẽ phân giải nó thành các sunfua. Các sunfua này nhanh chóng liên kết với molypden để tạo thành các hợp chất gọi là thiomolybdates, có ái lực hóa học mạnh với đồng. Chúng liên kết với đồng trong thức ăn, do đó làm giảm đáng kể lượng đồng có thể hấp thụ được trong đường tiêu hóa của động vật. Việc sử dụng các nguồn đồng hữu cơ có khả năng sinh học cao thay vì các sunfat vô cơ là một cách hiệu quả để chống lại tỷ lệ hấp thụ giảm.
TƯƠNG TÁC KHOÁNG CHẤT – VITAMIN
Selen và vitamin E có mối quan hệ hiệp đồng mạnh mẽ, hoạt động như một nhóm để bảo vệ màng tế bào khỏi tổn thương oxy hóa, cải thiện sự phát triển cơ bắp, tăng cường chức năng miễn dịch, giảm hiện tượng sót nhau thai và cải thiện khả năng sinh sản. Nhờ sự phối hợp này, mức độ đầy đủ của một chất dinh dưỡng thường có thể bù đắp hoặc giảm nhu cầu của chất kia. Tuy nhiên, cần thận trọng với selen, vì nó có khoảng an toàn rất hẹp giữa lượng hấp thụ an toàn và độc tính, có thể dẫn đến rối loạn tiêu hóa và các vấn đề sức khỏe khác.
TƯƠNG TÁC VỚI PROTEIN TRONG CHẾ ĐỘ ĂN UỐNG
Tương tác giữa khoáng chất và protein là nền tảng cho vai trò của khoáng chất trong quá trình hình thành xương, hấp thụ chất dinh dưỡng và các chức năng khác. Điều này đặc biệt đúng với protein có nguồn gốc động vật, hoạt động như chất mang hoặc chất tạo phức cho khoáng chất. Ngược lại, protein thực vật có thể liên kết chặt chẽ với các khoáng chất trong chế độ ăn uống như sắt, làm cho chúng không hòa tan và ngăn cản sự hấp thụ.
Việc cung cấp đủ protein động vật cũng rất quan trọng để cải thiện khả năng sử dụng sắt ở động vật được nuôi ở vùng cao, nơi khả năng vận chuyển oxy của máu bị giảm. Trong trường hợp này, sắt sẽ làm tăng khả năng vận chuyển oxy của máu và tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng oxy bởi các tế bào. Bên cạnh đó, bản thân protein dĩ nhiên là cần thiết cho sức khỏe, tăng cân và khả năng sống sót ở vùng cao.
Trong trường hợp bã rượu được sử dụng thường xuyên như một nguồn protein không bị phân hủy, chất bổ sung khoáng chất không nên chứa phốt pho hoặc lưu huỳnh, vì chúng đã có nồng độ cao trong bã rượu. Do đó, việc bổ sung các khoáng chất này nên tránh vì lý do chi phí và độc tính. Mặt khác, bã rượu lại thiếu canxi và đồng, vì vậy việc bổ sung các nguyên tố này vào khẩu phần ăn là cần thiết trong trường hợp này.
TƯƠNG TÁC VỚI CHẤT BÉO TRONG CHẾ ĐỘ ĂN
Việc sử dụng chất béo có axit béo chuỗi dài (LCFA), chẳng hạn như dầu thực vật, các loại hạt, quả hạch và mỡ động vật, có thể liên kết với canxi, tạo thành xà phòng trong dạ dày của động vật nhai lại và đi qua đường tiêu hóa phần lớn không được hấp thụ, dẫn đến thiếu hụt canxi. Bổ sung canxi (thường dưới dạng canxi cacbonat) thường được sử dụng để chống lại tác động tiêu cực của sự hình thành xà phòng, từ đó cải thiện khả năng hấp thụ canxi.
Hơn nữa, việc bổ sung chất béo đã được chứng minh là làm giảm sự hấp thụ magiê, làm tăng nguy cơ mắc bệnh co giật do thiếu magiê (hạ magiê máu) ở bò chăn thả trên đồng cỏ tươi tốt. Để ngăn ngừa bệnh co giật do thiếu magiê, bò cần lượng magiê hấp thụ hàng ngày từ 28 đến 56 gam/con trong mùa cao điểm. Vì cơ thể không thể dự trữ magiê tốt, nên cần phải bổ sung liên tục, lý tưởng nhất là bắt đầu từ 30 ngày trước khi đồng cỏ mùa xuân tươi tốt mọc lên.
Lượng chất béo trong chế độ ăn cao cũng có thể làm tăng nhu cầu selen (Se), một khoáng chất vi lượng thiết yếu cho chức năng của các enzyme chứa selen, chẳng hạn như glutathione peroxidase (GPx), giúp trung hòa các peroxid lipid có hại và bảo vệ tính toàn vẹn của tế bào. Mặc dù lượng Se đầy đủ giúp giảm thiểu căng thẳng oxy hóa và rối loạn chuyển hóa do chế độ ăn nhiều chất béo (HF) gây ra, nhưng lượng Se dư thừa có thể thúc đẩy tình trạng kháng insulin và tích tụ lipid, bắt chước các tác động tiêu cực của chế độ ăn nhiều chất béo.
TƯƠNG TÁC KHOÁNG CHẤT-CHẤT XƠ
Ở bò, chất xơ trong khẩu phần ăn điều chỉnh độ pH và quá trình tiêu hóa trong dạ dày, nhưng các thành phần của nó, chẳng hạn như lignin, pectin, cellulose và hemicellulose, sẽ tương tác vật lý với cả khoáng chất đa lượng và khoáng chất vi lượng, do đó làm giảm lượng chất thực sự được hấp thụ ở đường tiêu hóa dưới và được động vật sử dụng để thực hiện các chức năng sinh học. Trong một số loại thức ăn, chất xơ cũng có thể chứa các yếu tố kháng dinh dưỡng như phytate, có thể tạo phức với các khoáng chất như canxi, kẽm và sắt, ngăn cản sự hấp thụ của chúng ở ruột non. Mặc dù vi sinh vật trong dạ dày động vật nhai lại sản sinh ra các enzyme phytase, có thể phân hủy một phần phytate, nhưng một phần khoáng chất vẫn liên kết với ma trận chất xơ.
Lực liên kết phụ thuộc phần lớn vào thành phần của khẩu phần ăn. Hàm lượng phụ phẩm cao hơn (ví dụ: vỏ đậu nành, bã củ cải đường) thường chứa nhiều chất xơ hơn và khó tiêu hóa hơn so với thức ăn thô. Điều này có thể dẫn đến tăng liên kết cation với các khoáng chất vi lượng, do đó làm giảm khả năng hấp thụ của chúng nhiều hơn so với thức ăn thô chất lượng cao. Vì vậy, cần đánh giá khẩu phần ăn để đảm bảo rằng chất xơ trong khẩu phần, vốn rất cần thiết để duy trì lớp màng dạ dày khỏe mạnh và khả năng đệm nước bọt, không đồng thời gây ra thiếu hụt khoáng chất vi lượng. Ngoài ra, khẩu phần ăn nhiều ngũ cốc thường dẫn đến dạ dày có tính axit (pH<5,9), trong trường hợp đó một số khoáng chất có thể liên kết chặt chẽ với chất xơ chưa tiêu hóa và các phần chất rắn trong thức ăn, khiến chúng không hòa tan và khó hấp thụ. Do đó, cần xem xét tỷ lệ thức ăn thô so với ngũ cốc phù hợp nếu muốn cải thiện khả năng sử dụng khoáng chất.
TƯƠNG TÁC KHOÁNG CHẤT – NƯỚC
Tương tác khoáng chất – nước ở gia súc là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình tiêu hóa, hấp thụ và sức khỏe tổng thể của vật nuôi. Gia súc thường được cho ăn bổ sung khoáng chất tiêu chuẩn mà không kiểm tra nước uống trước. Nếu nước ngầm hoặc nước mặt đã chứa hàm lượng sắt, lưu huỳnh hoặc natri cao, việc bổ sung các khoáng chất này với liều lượng tiêu chuẩn có thể đẩy tổng lượng khoáng chất mà gia súc hấp thụ lên mức độc hại. Bổ sung quá mức không chỉ là một khoản chi phí không cần thiết mà còn có thể dẫn đến ngộ độc khoáng chất ở gan, suy giảm khả năng sinh sản và bài tiết quá nhiều khoáng chất trong phân, góp phần làm tăng độ mặn của đất.
Để quản lý tương tác giữa khoáng chất và nước uống, đồng thời duy trì sức khỏe đàn vật nuôi, cần kiểm tra nước uống để xác định chính xác nồng độ khoáng chất và nguyên tố vi lượng. Ngoài ra, cần xây dựng khẩu phần ăn và điều chỉnh hỗn hợp khoáng chất bổ sung dựa trên lượng khoáng chất đã được cung cấp qua nước. Nếu nước chứa hàm lượng khoáng chất đối kháng cao gây nguy hiểm, cần xử lý bằng máy làm mềm nước hoặc hệ thống lọc oxy hóa để giảm hàm lượng khoáng chất.
PHẢN ỨNG KHOÁNG CHẤT Ở GIA SÚC TRONG ĐIỀU KIỆN CĂNG THẲNG NHIỆT
Động vật bị căng thẳng nhiệt thường có nồng độ phốt pho, natri, kali và kẽm trong huyết thanh thấp hơn, có thể là do lượng thức ăn tự nguyện giảm trong điều kiện căng thẳng nhiệt và do đó lượng hấp thụ các nguyên tố khoáng này cũng giảm. Vì vậy, tăng nồng độ các nguyên tố trong khẩu phần ăn là một chiến lược để bù đắp sự giảm lượng thức ăn khô ăn vào nhằm đáp ứng nhu cầu khoáng chất. Quan trọng nhất là kali (K) vì cần nhiều K hơn để bù đắp lượng mất đi qua sữa và mồ hôi, do đó cần sử dụng các chất bổ sung, đặc biệt là khi tăng cường sử dụng thức ăn đậm đặc cho bò bị căng thẳng nhiệt, vì hầu hết các loại thức ăn đậm đặc đều thiếu kali. Việc cung cấp kali nên được xem xét cùng với việc cung cấp natri (Na), do lượng mất Na qua nước tiểu tăng lên trong điều kiện căng thẳng nhiệt do nồng độ aldosterone trong máu giảm. Trong một nghiên cứu, bò bị căng thẳng nhiệt cho thấy sản lượng sữa và các chức năng sinh học khác vượt trội khi được bổ sung vào khẩu phần ăn 1,0% K và 0,67% Na.
PHẢN ỨNG KHOÁNG CHẤT ĐỐI VỚI ĐỘ CAO LỚN
Cần cung cấp đủ lượng sắt ở vùng cao nơi áp suất khí quyển thấp hơn và lượng oxy trong mỗi hơi thở ít hơn. Trong trường hợp này, sắt sẽ làm tăng khả năng vận chuyển oxy của máu và tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng oxy bởi các tế bào, do đó sẽ cải thiện hiệu suất và khả năng thích nghi với độ cao. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng hầu hết các loại ngũ cốc và đậu thông thường được sử dụng trong thức ăn chăn nuôi đều chứa sắt không heme, loại sắt này được động vật hấp thụ và sử dụng kém. Do đó, chế độ ăn của động vật sống ở vùng cao cần được điều chỉnh phù hợp để chứa các nguồn sắt heme, chẳng hạn như sắt có nguồn gốc từ động vật, như đã nêu ở trên. Heme là một vòng porphyrin kết hợp với sắt hóa trị hai và protoporphyrin IX và là một nhóm giả thiết yếu trong protein cần thiết để thực hiện các chức năng sinh học đa dạng, chẳng hạn như các chức năng do hemoglobin và myoglobin thực hiện.
Nguồn: Feed and Additive
