Xuất phát từ nhu cầu sản xuất bột lông vũ trên thị trường lớn, đặc biệt là bột lông vũ dễ tiêu hóa sử dụng trong chăn nuôi gia cầm, gia súc, năm 2015, TS Nguyễn Huy Hoàng đến từ Viện nghiên cứu gen, VAST cùng các đồng nghiệp đã tiến hành thực hiện đề tài: Nghiên cứu công nghệ sản xuất keratinase ứng dụng trong chế biến lông vũ làm thức ăn bổ sung trong chăn nuôi
- Mục tiêu tổng quát:
Xây dựng quy trình sản xuất keratinase tái tổ hợp và ứng dụng để chế biến lông vũ làm thức ăn bổ sung trong chăn nuôi và giảm ô nhiễm môi trường.
- Mục tiêu cụ thể:
* Tạo chủng vi sinh vật tái tổ hợp có khả năng thủy phân keratin;
* Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ sản xuất keratinase;
* Ứng dụng keratinase trong xử lý thu hồi phế thải lông vũ tạo ra sản phẩm bột lông vũ bổ sung thức ăn trong chăn nuôi.
Lông vũ có lượng protein keratin thô rất cao (90-95%), nhưng phần lớn protein trong lông vũ không hòa tan trong nước. Mặc dù rất khó bị phân hủy, nhưng các chất thải keratin vẫn có thể bị phân hủy bởi các chủng vi khuẩn, xạ khuẩn và nấm có khả năng sinh tổng hợp keratinase. Các keratinase tham gia thủy phân các chất thải keratin từ lông vũ trong công nghiệp chăn nuôi gia cầm đã tạo ra các sản phẩm có giá trị như thức ăn chăn nuôi, phân bón, các polymer và các amino acid hiếm gặp như serine, cysteine và proline. Đến nay, các keratinase được nghiên cứu chủ yếu có nguồn gốc từ vi khuẩn như: Bacillus, Chryseobacterium Pseudomonas,… Vì vậy, việc khai thác đa dạng vi sinh vật sẽ cung cấp sản phẩm keratinase phù hợp với từng ứng dụng cụ thể.
Hiện nay, nguồn lông vũ phế thải từ các trại chăn nuôi, các nơi giết mổ gia cầm đang được tận dụng để sản xuất bột lông vũ bằng quá trình xử lý vật lý và hóa học. Tuy nhiên, quá trình này tạo ra sản phẩm có chất lượng dinh dưỡng thấp, phá hủy một lượng amno acid nhất định, giảm khả năng tiêu hóa và chất lượng của protein. Mặt khác, chế biến lông vũ bằng các tác nhân hóa học làm tăng nguy cơ ô nhiễm môi trường ở các cơ sở sản xuất. Sử dụng enzyme từ vi khuẩn có nhiều ưu điểm hơn, giá thành thấp hơn và thân thiện với môi trường hơn. Enzyme thủy phân lông vũ có nguồn gốc từ vi khuẩn đang là hướng nghiên cứu rất được quan tâm.
Ở Việt Nam hiện nay, ngành công nghiệp tái tạo nguồn phế thải làm phân bón và thức ăn cho gia súc vẫn còn non trẻ và đang trong giai đoạn tìm nguồn nguyên liệu cũng như định hướng để phát triển. Phương pháp được ứng dụng phổ biến hiện nay để xử lý phế thải lông vũ là sử dụng kiềm/ acid hoặc thủy phân. Tuy nhiên, phương pháp này còn nhiều hạn chế như: giá thành cao, hiệu suất thấp…, do vậy, việc ứng dụng enzyme từ vi khuẩn để xử lý phế thải có nhiều ưu điểm hơn như tạo sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, giá thành thấp, mặt khác còn rất thân thiện với môi trường. Vì vậy, việc nghiên cứu enzyme từ vi khuẩn để thủy phân lông vũ vừa có ý nghĩa khoa học, vừa có ý nghĩa thực tiễn.
Việc ứng dụng kỹ tái tổ hợp đã góp phần tạo ra chủng tái tổ hợp sinh keratinase có hiệu suất cao hơn. Kết quả của nghiên cứu đã đưa ra được quy trình công nghệ sản xuất enzyme bằng phương pháp hiện đại, tạo được chế phẩm bột lông vũ có bổ sung enzyme keratinase tái tổ hợp.
Việc sản xuất bột lông vũ có thủy phân bằng keratinase đã tận dụng được nguồn phế thải lông vũ làm cơ chất nên có ý nghĩa trong việc bảo vệ môi trường, đồng thời với công nghệ tái tổ hợp cũng tạo ra được chủng tái tổ hợp sinh keratinase có hiệu suất cao nên giá thành của sản phẩm bột lông vũ thấp hơn so với các sản phẩm tương đương nhập ngoại. Trong phạm vi của đề tài, sản phẩm bột lông vũ cũng được thử nghiệm bổ sung thức ăn chăn nuôi gà, kết quả thử nghiệm cho thấy hiệu quả kinh tế khi bổ sung 6% bột lông vũ thủy phân keratinase vào khẩu phần ăn cho gà.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (MS: 11471/2015) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia./.
Nguồn tin: Bộ Khoa học và Công nghệ
