Thử nghiệm sản xuất men tiêu hóa giàu phytase giúp nâng cao khả năng hấp thụ phosphor trong thức ăn cho gia cầm (23/11/2021)
Đây là giải pháp của tác giả Trần Ngọc Hùng - Trường Đại học Thủ Dầu Một đạt giải Nhì Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật lần thứ IX (2019-2021)
Giải pháp giúp tạo ra một dòng sản phẩm có chứa enzyme phytase từ việc nuôi cấy các chủng vi sinh vật bản địa. Quy trình tạo sản phẩm được thiết kế theo hướng đơn giản, chi phí đầu tư ban đầu thấp nhưng vẫn đảm bảo được hiệu quả khi sử dụng. Sản phẩm giàu phytase có thể giúp gia cầm hấp thu tốt hơn lượng phosphor hữu cơ có trong thức ăn công nghiệp, từ đó làm giảm phosphor thải ra trong phân, góp phần giảm thiểu nguy cơ gây ô nhiễm môi trường.
Nội dung triển khai
Giải pháp hữu ích đề xuất quy trình sản xuất men tiêu hóa giàu phytase từ chủng Trichoderma asperellum phân lập tại địa phương, quy trình bao gồm các bước:
Bước 1: thu giống tăng sinh nấm Trichoderma asperellum bằng cách cấy nấm từ các ống thạch nghiêng vào các bình tam giác chứa môi trường nhân giống cấp 1 (bột bắp, bã đâu nành và dung dịch khoáng); ủ ở nhiệt độ phòng (30oC) trong thời gian 5 ngày; thu giống tăng sinh;
Bước 2: chuẩn bị môi trường bán rắn: chuẩn bị môi trường lên men bán rắn có thành phần bao gồm 16% bắp xay; 24% bã đậu nành và 60% (w/w) dung dịch khoáng (pepton 0,9 g; MgSO4.7H2O 7,5 g; KCl 2,5 g; KH2PO4 5,0 g; CaCl2 10 g; nước cất vừa đủ 1 lít); pH dịch khoáng 7,0; hấp tiệt trùng môi trường trong thời gian 20 phút ở nhiệt độ 121oC, 1 atm;
Bước 3: phối trộn giống: để nguội rồi trộn đều giống tăng sinh vào môi trường bán rắn với tỷ lệ 107 bào tử/ g môi trường; phủ vải lên bề mặt môi trường nuôi để giữ ẩm;
Bước 4: nuôi cấy thu nhận hỗn hợp chứa enzyme phytase: giữ các khay môi trường lên men ở nhiệt độ 30 – 35oC; hằng ngày phun nước sạch lên bề mặt vải phủ để giữ ẫm; sau khoảng thời gian 3,75 ngày, sấy môi trường lên men ở nhiệt độ 50oC; thời gian sấy 2 – 3 ngày hoặc cho đến khi độ ẩm sản phẩm sấy còn khoảng 10%.
Bước 5: thu nhận và đóng gói sản phẩm: sản phẩm sau khi sấy khô được xay nhuyễn thành dạng bột mịn; kiểm tra các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm như hoạt độ phytase và độ ẩm sản phẩm; đóng gói trong các túi PE hàn kín miệng với khối lượng 1 kg/ túi; bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ phòng, nơi thoáng mát, tránh ánh sáng trực tiếp.
Quy trình sản xuất sản phẩm men tiêu hóa giàu phytase
Sản phẩm men tiêu hóa chứa phytase đã có mặt trên thị trường nhiều năm, tuy nhiên, phần lớn trong số này sử dụng các nguồn phytase đơn lẻ ngoại nhập. Giải pháp lần đầu tiên sử dụng nguồn vi nấm phân lập từ địa phương để sản xuất thành công sản phẩm trên quy mô nhỏ với các công đoạn đơn giản, chi phí đầu tư ban đầu thấp. Ngoài ra, giải pháp cũng bao gồm các thử nghiệm nhằm đánh giá hiệu quả của sản phẩm trên cơ chất là thức ăn cho gia cầm và trên gà thả vườn. Kết quả các thử nghiệm cho thấy:
Enzyme phytase trong sản phẩm thủy phân phytate trong thức ăn viên tốt nhất tại pH 5,0 với liều lượng bổ sung 1% vào thức ăn; kết quả này cũng phù hợp với điều kiện môi trường trong diều của gia cầm, làm cơ sở cho việc bổ sung vào thức ăn cho gà và thương mại hóa sản phẩm được thuận lợi hơn.
Thử nghiệm bổ sung với liều lượng 1% vào thức ăn của gà thả vườn giai đoạn từ 2 đến 7 tuần tuổi cho thấy trong lượng gà trung bình đạt 791 g/ con, không khác biệt so với lô không bổ sung sản phẩm men tiêu hóa giàu phytase. Tuy nhiên, hàm lượng phosphor vô cơ trong phân gà có sử dụng sản phẩm thấp hơn đến 39,1% so với đối chứng. Điều này cho thấy việc sử dụng sản phẩm men tiêu hóa giàu phytase thường xuyên không chỉ giúp vật nuôi hấp thu phosphor trong thức ăn tốt hơn mà còn có nhiều ý nghĩa trong việc giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trường chăn nuôi.
Điểm khác biệt của giải pháp không chỉ thể hiện ở việc xây dựng quy trình tạo ra sản phẩm mà còn thiết kế các thử nghiệm cần thiết trên một đối tượng cụ thể là gà thả vườn để làm rõ hơn tính hiệu quả của sản phẩm. Những thử nghiệm này hiện vẫn chưa được tiến hành nhiều ở Việt Nam. Tuy nhiên, một trong số những hạn chế của giải pháp là cần có sự đánh giá tổng thể về nhiều yếu tố, từ lúc gà bắt đầu nuôi cho đến khi xuất chuồng để có thể thấy rõ hơn các ưu điểm của sản phẩm như độ tăng trọng, ngoại hình gà, khả năng đề kháng bệnh tật…
Kết quả thực hiện
Đề tài đã phân lập và sàng lọc được chủng Trichoderma asperellum từ các mẫu đất chuồng trại thu nhận tại Bình Dương, chủng có khả năng sinh tổng hợp phytase tốt nhất trên môi trường bán rắn chứa 16% bã đậu nành và 24% bột bắp, lượng dịch khoáng chiếm khoảng 60%; pH dịch khoáng 7.0; thời gian nuôi cấy tối ưu là 3,75 ngày, hoạt độ phytase trong sản phẩm đạt 5,31 UI/ g. Chất lượng sản phẩm ổn định trong 6 tháng bảo quản ở nhiệt độ phòng. Quy mô sản xuất bước đầu có thể đạt 300 kg sản phẩm/ tháng đối với một nhân công.
Thử nghiệm sản phẩm trên thức ăn viên của gà cho thấy sản phẩm hoạt động tốt nhất ở pH 5,0; tỷ lệ phối trộn 1% sản phẩm vào thức ăn viên, lượng phosphor vô cơ trong hỗn hợp có thể tăng đến 27,5% sau 2 giờ xử lý so với mẫu thức ăn không bổ sung phytase. Kết quả thử nghiệm trên gà thả vườn từ 2 đến 5 tuần tuổi cũng cho thấy, lượng phosphor vô cơ trong phân gà giảm đến 39,1% ở lô có bổ sung sản phẩm men tiêu hóa giàu phytase.
- Giúp xây dựng quy trình nuôi cấy và thu nhận men tiêu hóa giàu phytase từ chủng vi nấm Trichoderma asperellum được phân lập và sàng lọc tại địa phương, có khả năng phát triển tốt trên các loại phế phụ liệu nông nghiệp.
- Chứng minh tác dụng tăng cường hấp thu phosphor trong thức ăn; giảm lượng phosphor thải tra trong phân của sản phẩm trên thức ăn viên và trên gà thả vườn.
- Xây dựng quy trình nuôi cấy và thu nhận sản phẩm men tiêu hóa giàu phytase với quy trình đơn giản, chi phí đầu tư ban đầu thấp mà vẫn đem lại hiệu quả khi sử dụng trong chăn nuôi.
- Giúp các cơ sở sản xuất men tiêu hóa, thức ăn chăn nuôi chủ động được nguồn nguyên liệu, nâng cao hiệu quả kinh doanh.
- Giải pháp có thể giúp vật nuôi nói chung và gia cầm nói riêng hấp thu phosphor và các chất dinh dưỡng trong thức ăn tốt hơn, hạn chế các nguồn ô nhiễm từ phân gia súc, gia cầm qua đó thúc đẩy phát triển chăn nuôi ở địa phương theo hướng thân thiện với môi trường.
Mỹ Linh