Ứng dụng sản phẩm từ cây yucca, quillaja trong chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản

ỨNG DỤNG SẢN PHẨM TỪ CÂY YUCCA, QUILLAJA TRONG CHĂN NUÔI VÀ NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Việc ứng dụng sản phẩm có nguồn gốc thiên nhiên vào lĩnh vực chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản ngày càng được khuyến khích và đã trở thành xu thế hiện nay vì liên quan đến vấn đề an toàn thực phẩm và hiệu quả sản xuất. Cây Yucca và Quillaja dược sử dụng trong chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản có tác dụng kích thích tăng trưởng, nâng cao sức đề kháng vật nuôi, xử lý môi trường. 1. Giới thiệu về cây YUCCA và QUILLAJA Cây Yucca (Yucca schidigera) phân bố ở sa mạc phía tây nam Hoa Kỳ và phía bắc Mexico, trong khi đó cây Quillaja (Quillaja saponaria) ở vùng đất khô cằn Chile. Chất chiết xuất hoặc bột của hai cây này rất giàu saponin là hoạt chất sinh học mạnh và có ý nghĩa quan trong trong nhiều lĩnh vực trong đó có chăn nuôi, thủy sản. Saponin được sử dụng như là chất bổ sung thức ăn và xử lý môi trường, phòng trị bệnh, Yucca schidigera Quillaja saponaria 2. Ứng dụng sản phẩm từ Yucca, Quillaja 2.1. Yucca, Quillaja giảm mùi hôi trong chuồng trại Yucca và Quillaja hiện nay được sử dụng làm phụ gia thức ăn chăn nuôi và có tác dụng làm giảm mùi hôi của NH3. Cơ chế giải thích cho việc giảm NH3, một là chất chiết xuất của cây Yucca; Quillaja có tác dụng đến chức năng của thận; thứ hai là do có tác dụng hạn chế sự phân giải urê thành NH3. Ngoài ra, thành phần carbohydrate có trong mạch nhánh của phân tử saponin có tác dụng làm giảm NH3 (Nguyễn Phú Hòa). Các nhà khoa học cho rằng đã có sự kết dính trực tiếp giữa các thành phần gây mùi của phân với một vài thành phần của chất chiết xuất từ cây yucca, quillaja [2,8]. 3.2. Yucca, Quillaja điều chỉnh sự lên men dạ cỏ động vật nhai lại Ở động vật nhai lại, saponin từ cây yucca, quillaia làm giảm nồng độ NH3 trong dạ cỏ (Wallace et al., 1994; Hristov et al.,1999) [2,8]. Nguồn gốc chủ yêu của NH3 trọng dạ cỏ do sự phân hủy protein của vi khuẩn dạ cỏ khi bị động vật nguyên sinh ăn. Saponin có chức năng tiêu diệt động vật nguyên sinh, vì vậy thức ăn chứa saponin sẽ giảm được động vật nguyên sinh trong dạ cỏ và do đó sẽ giảm được NH3 (Lu and Jorgensen, 1987; Wallace et al., 1994; Klita et al., 1996; Makkar et al., 1998; Wang et al., 1998). Giảm hàm lượng NH3 dạ cỏ sẽ giảm hàm lượng NH3 máu từ đó loại bỏ được ảnh hưởng xấu đến tỷ lệ thụ thai của bò (hàm lượng NH3 trong máu cao thì làm tăng hàm lượng NH3 trong ống sinh sản và tăng pH dịch tử cung, từ đó làm giảm sự vận động và tỷ lệ sống của tinh trùng [2,8]. 3.3 Yucca, Quillaja phòng trị bệnh động vật nguyên sinh Cơ chế chống bệnh nguyên sinh động vật của saponin là do sự kết hợp của nó với cholesterol trên màng động vật nguyên sinh, làm cho màng bị phá hủy và tế bào động vật nguyên sinh bị tiêu giệt [2,8]. Vai trò chống bệnh của động vật nguyên sinh của saponin đã được chứng minh đối với bệnh đường ruột phổ biến của người và động vật trên khắp thế giới (Olson et al., 1995) [2,8]. Saponin cũng đã thấy có hiệu quả rõ rệt trong việc khống chế bệnh viêm não tủy ở ngựa. Cơ chế khống chế bệnh này của saponin Yucca là một mặt tiêu diệt bào tử trong ruột mặt khác kich thích hệ miễn dịch của ngựa trong việc nâng cao năng lực chống lại động vật nguyên sinh thâm nhập vào các mô của cơ thể [2,8]. Saponin Yucca và Quillaja có tác dụng khống chế bệnh giun tròn ký sinh ở manh tràng gà mái đẻ. Bột hỗn hợp của hai cây này đã làm giảm gần 23% số lượng trứng trong phân và loại bỏ gần 50% số giun tròn trong ruột. 3.4. Yucca, Quillaja cải thiện hệ thống miễn dịch của thú nuôi Saponin Yucca, Quillaja có vai trò tá dược nâng cao hiệu quả của vaccine tiêm và uống. Ngoài ra, saponin cũng được chứng minh là có khả năng tăng sự phân chia của tế bào miễn dịch, kích thích sản sinh kháng thể. Vai trò kích thích chức năng miễn dịch được chứng minh ở thí nghiệm trên tôm cho nhiễm khuẩn Vibrio alginolyticus (một loại vi khuẩn gây bệnh đỏ thân ở tôm). Với tôm cho nhiễm V. alginolyticus, nếu không bổ sung saponin Quillaja vào môi trường nuôi thì sau 24 và 48 giờ tỷ lệ sống sót của tôm lần lượt là 43 và 37%, nhưng nếu bổ sung chiết chất saponin Quillaja (bổ sung 2mg/l) thì tỷ lệ sống sót ứng với các thời điểm trên đã tăng gấp đôi [8]. Nhiều thí nghiệm trên heo nái trước khi đẻ cho ăn khẩu phần bổ sung chiết chất hoặc bột từ cây Quillaja, Yucca làm giảm rõ rệt tỷ lệ chết của heo con khi sinh. Người ta nhận thấy rằng heo con sinh ra từ heo mẹ ăn khẩu phần bổ sung chiết chất Yucca, Quillaja có hàm lượng oxy trong máu cao hơn, có lẽ đây là lý do làm cho tỷ lệ chết của heo con khi sinh giảm đi (Cline et al., 1996). Mức tiêu hóa thức ăn được cải thiện đáng kể khi cho gà ăn thức ăn chứa yucca, quillaja. 3.5. Yucca, Quillaja hấp thụ NH3 trong ao nuôi thủy sản Chất chiết xuất từ cây Yucca có khả năng hấp thụ amoniac (Wacharonke, 1994). Trong điều kiện thí nghiệm 1mg/L chất chiết xuất Yucca có thể giảm nồng độ amoniac 0,1-0,2 mg/L[3]. NH3 là khí độc đối với tôm cá. Chất chiết xuất từ cây Yucca, Quillaja có tác dụng hấp thụ NH3 trong nước nuôi thủy sản mặn và ngọt. Tuy nhiên, saponin nồng độ cao sẽ gây ảnh hưởng đến hoạt động hô hấp của đối tượng thủy sản, đặc biệt là cá. Do vậy cần sử dụng saponin trong quá trình nuôi theo hướng dẫn của nhà sản xuất. 3.6. Yucca, Quillaja hàm lượng thấp trong khẩu phần kích thích tăng trưởng đối tượng thủy sản Hàm lượng saponin trong khẩu phần ăn cao sẽ tác động tiêu cực cho sinh trưởng của cá. Bureau et al. (1998) thấy rằng tốc độ tăng trưởng của cá hồi chinook (Oncorhynchus tshawytscha) và cá hồi Vân (Oncorhynchus mykiss) giảm khi khẩu phần ăn của chúng chiếm 0,3% (3000ppm) quillaja, nhưng không giảm tốc độ tăng trưởng khi khẩu phần ăn chiếm 0,15% (1500ppm). Hàm lượng quillaja saponin thấp có vai trò cải thiện tốc độ tăng trưởng và hiệu quả sử dụng thức ăn ở nhiều loài cá trong đó có cá chép (150mg/kg thức ăn), cá rô phi (300 mg/kg thức ăn) (Francis et al., 2001,2002)[11,12]. 4. Kết luận Sản phẩm từ cây Yucca, Quillaja có tác dụng hấp thu NH3 trong chuồng trại và hệ thống nuôi thủy sản; phòng và trị bệnh động vật nguyên sinh; thúc đẩy tăng trưởng của đối tượng thủy sản và chăn nuôi. Việc sử dụng hổn hợp yucca, quillaja sẽ có hiệu quả cao hơn sữ dụng riêng lẽ do phát huy được hoạt lực của 2 loại saponin từ 2 cây này. Cần sử dụng saponin từ yucca, quillaja theo hướng dẫn của nhà sản xuất để mang lại hiệu quả cao nhất. Phòng Kỹ thuật - Công ty TNHH Nhân Lộc - ROVETCO TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Peter R. Cheeke. Applications of yucca and quillaja saponins in animal production. Department of Animal Sciences Oregon State University Corvallis, Oregon USA 2. P. R. Cheeke .2000, Actual and potential applications of Yucca schidigera and Quillaja saponaria saponinsin human and animal nutrition J ANIM SCI 77:1-10, 3. Boyd CE, Gross A. 1998. Use of probiotics for improving soil and water quality in aquaculture ponds. In Flegel TW (ed) Advances in shrimp biotechnology. National Center for Genetic Engineer- ing and Biotechnology, Bangkok. 4. Nguyễn phương dung. 2004. Ảnh hưởng của dịch chiết chứa saponin triterpen từ một số cây trong họ Araliaceae đối với hệ enzym monooxy genase. Luận án tiến sĩ. Đại học Khoa học tự nhiên thành phố HCM. 5. T. Stadtlander, W. K. B. Khalil, B. Levavi-Sivan, H. Dweik, M. Qutob, S. Abu-Lafi, Z. Kerem, U. Focken and K. Becker. Effects of saponin fractions from Trigonella foenum-graecum and Balanites aegyptiaca on gene expression of GH, IGF-1 and their respective receptors, growth, nutrient utilization, body composition, oxygen consumption and plasma IGF-1 in Nile tilapia (Oreochromis niloticus, L.) 6. M. Kühlmann, Y. Primavera-tirol, C. Lückstädt, R.Ampoyos, R. Remetio and E. Pastrana. 2006. Effects of quillaja saponin supplementation on growth performance and reproductive activity of saline tolerant tilapia oreochromis niloticus. BIOMIN Deutschland, Gartenstrasse 17, 73119 Zell u. A., Germany 7. D.G. Douet, H. Le Bris and E. Giraud. 2009. Environmental aspects of drug and chemical use in aquaculture: An overview. Options Méditerranéennes, A / no. 86 8. Vũ Duy Giảng. 2010, Saponin và chất chống oxy hóa trong phụ gia thức ăn chăn nuôi nguồn thảo dược. Đại học Nông nghiệp Hà Nội 1. 9. George Francis, Zohar Kerem, Harinder P. S. Makkar and Klaus Becker. 2002. The biological action of saponins in animal systems: a review. British Journal of Nutrition, 88, 587–605 10, Christian Lückstädt, Paz Kühlmann And Yasmin Primavera-Tirol. 2006. Benefits of saponin supplementation to tilapia. FEED MIX vol.14 no.5. WWW.AGRIWORLD.NL – 15 11. Francis G, Makkar HP, Becker K.2001. Effects of Quillaja saponins on growth, metabolism, egg production and muscle cholesterol in individually reared Nile tilapia (Oreochromis niloticus).Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol. Jun;129(2):105-14. 12. Santacruz-Reyes RA, Chien YH. 2012. The potential of Yucca schidigera extract to reduce the NH3 pollution from shrimp farming. National Taiwan Ocean University, 2 Pei-Ning Road, Keelung 202-24, Taiwan. 13. George Francisa, Harinder P.S. Makkarb, Klaus Beckera. 2005. Quillaja saponins - a natural growth promoter for fish. Animal Feed Science and Technology. Volume 121, Issues 1–2,P. 147–157 14. Mario Hernandez Acosta. 2009. Feeding of Nile Tilapia Oreochromis niloticus and White Shrimp Litopenaeus vannamei with different diets supplemented with Yucca schidigera and Quillaja saponaria extractsn (saponins). The University of Arizona 15. Roberto A Santacruz-Reyes, Yew-Hu Chien. 2010, Yucca schidigera extract--a bioresource for the reduction of NH3 from mariculture.