Arginine (Arg) là axit amin thiết yếu đối với vịt, giữ vai trò quan trọng trong việc tối ưu tăng trưởng, sinh sản và sức khỏe chuyển hóa. Ở vịt thịt, nhu cầu Arg thay đổi theo từng giai đoạn phát triển. Các nghiên cứu gần đây tại Trung Quốc, quốc gia chăn nuôi vịt lớn nhất thế giới cho thấy việc tối ưu hàm lượng Arg trong khẩu phần là yếu tố then chốt giúp cải thiện hiệu quả sản xuất.
Theo tiêu chuẩn dinh dưỡng cập nhật của Trung Quốc, trong giai đoạn đầu (1–14 ngày tuổi), để tối đa khối lượng và hiệu quả chuyển hóa thức ăn, tỷ lệ Arg/Lys trong khẩu phần cần đạt 100%. Ở giai đoạn sau (15–38 ngày tuổi), tỷ lệ này dao động khoảng 93–119%. Tuy nhiên, khi vịt chịu stress nhiệt, nhu cầu Arg tăng do khả năng hấp thu ở ruột giảm.
Arg còn góp phần nâng cao chất lượng thịt nhờ thúc đẩy tích lũy cơ và giảm hình thành mỡ ở vịt thịt. Đối với vịt giống, cân bằng hàm lượng Arg giúp cải thiện sản lượng trứng, chất lượng lòng đỏ và khả năng hình thành tinh trùng.
Bài viết này tổng hợp các dẫn chứng về vai trò đa chức năng của Arg trong dinh dưỡng vịt, qua đó hỗ trợ xây dựng chiến lược dinh dưỡng nhằm tối ưu hóa việc sử dụng Arg trong sản xuất thức ăn thương mại.
Trong bối cảnh Trung Quốc sản xuất khoảng 4,5 tỷ con vịt thịt mỗi năm, chiếm hơn 70% sản lượng vịt nuôi toàn cầu, sản lượng thịt vịt nước này đã vượt 10 triệu tấn vào năm 2022. Thịt vịt hiện là loại thịt được tiêu thụ nhiều thứ ba ở Trung Quốc, sau thịt heo và thịt gà. Phần lớn vịt thịt tại đây là vịt lông trắng (vịt Cherry Valley), chiếm khoảng 86%, phần còn lại là các giống Shelduck và Muscovy (hoặc lai Muscovy).
Trong khẩu phần nuôi vịt, bắp và các nguồn đạm thực vật như khô dầu hạt bông được sử dụng phổ biến, trong khi khô dầu đậu nành vẫn được bổ sung khi giá nguyên liệu này ở mức cạnh tranh.
Khác với động vật có vú, vịt và các loài thải nitơ dưới dạng axit uric không có chu trình urê hoàn chỉnh, nên không thể tổng hợp Arginine (Arg) nội sinh. Do đó, Arg từ khẩu phần hoặc bổ sung dạng tinh thể đóng vai trò thiết yếu trong việc tối ưu tăng trưởng, năng suất và sinh sản (Edmonds et al., 1985; Wu et al., 2009). Arg có nhiều chức năng sinh lý quan trọng như thúc đẩy tăng trưởng và phát triển cơ, tăng cường sức khỏe đường ruột, giảm tác động tiêu cực của stress nhiệt và điều hòa phát triển cơ xương (Hình 1).
Hình 1: Vai trò của Arginine trong sinh lý vật nuôi
Nhu cầu arginine ở vịt thịt
Hàm lượng Arginine (Arg) tối ưu trong khẩu phần là yếu tố cần thiết để đạt tăng trưởng tối đa ở vịt thịt. Chen và Shen (1979) xác định rằng vịt con lai cần tối thiểu 1,08% Arg trong khẩu phần (tương đương 18% lượng đạm thô) để cải thiện đáng kể tốc độ tăng trọng và hiệu quả sử dụng thức ăn. Tương tự, Wang và cộng sự (2013) cho thấy vịt lông trắng hiện đại (1–21 ngày tuổi, khẩu phần chứa 22% đạm thô) cần 0,95% Arg để đạt tăng trọng tối đa, 1,16% để tối ưu tỷ lệ chuyển hóa thức ăn và 0,99% để đạt tỷ lệ cơ ức cao nhất.
Xét đến ảnh hưởng của giống và mức dinh dưỡng khác nhau, một nghiên cứu năm 2024 tại Trung Quốc đã xác định nhu cầu Arg của vịt lông trắng dựa trên khẩu phần thương mại phổ biến, gồm bắp, lúa mì, khô cải đắng và phụ phẩm bắp. Trong giai đoạn 1–14 ngày tuổi, khẩu phần có 20,4% đạm thô và 1,12% SID lysine; ở giai đoạn 15–38 ngày tuổi, các mức này lần lượt là 17,9% và 0,93%.
Phân tích dữ liệu bằng mô hình đường gãy bậc hai cho thấy, tỷ lệ Arg/Lys tối ưu để đạt tăng trọng trung bình cao nhất là 100,6% ở giai đoạn đầu (1–14 ngày tuổi) và 92,6% ở giai đoạn sau (15–38 ngày tuổi) của vịt thịt (Hình 2).
Hình 2: Dự đoán về nhu cầu của Arg/Lys trong khẩu phần của vịt lông trắng sử dụng mô hình đường gãy bậc hai
Năm 2024, Bộ Nông nghiệp và Nông thôn Trung Quốc đã ban hành tiêu chuẩn nhu cầu dinh dưỡng khuyến nghị cho vịt thịt (GB/T 45103-2024). Theo đó, trong giai đoạn phát triển và vỗ béo (21–42 ngày tuổi), tỷ lệ Arg/Lys khả dụng thực trong khẩu phần cám thương mại của vịt lông trắng cần đạt 105–110%.
Đối với vịt giống, trong giai đoạn phát triển (9–22 tuần tuổi), tỷ lệ Arg/Lys khả dụng thực trong khẩu phần được khuyến nghị ở mức 115%, nhằm đảm bảo tăng trưởng và khả năng sinh sản tối ưu.
Arginine cải thiện tăng trưởng và hiệu suất thân thịt của vịt thịt
Thiếu Arginine (Arg) trong khẩu phần có thể ức chế lượng thức ăn tiêu thụ, giảm hiệu quả chuyển hóa và khối lượng cơ ức ở vịt thịt. Nguyên nhân là do thiếu Arg làm thay đổi biểu hiện một số protein vùng dưới đồi, nơi điều hòa hành vi ăn uống. Wang và cộng sự (2013) cho thấy, vịt ăn khẩu phần thiếu Arg (0,71% so với 1,27%) có lượng ăn vào thấp hơn và giảm biểu hiện các protein liên quan đến chuyển hóa năng lượng. Ngược lại, nghiên cứu của cùng nhóm tác giả (Wang et al., 2024) chỉ ra rằng bổ sung đủ Arg giúp tăng sản xuất oxit nitric, kích thích hoạt động của neuropeptide liên quan đến cảm giác thèm ăn. Khi tiêm phúc mạc Nω-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME), chất ức chế enzyme tổng hợp oxit nitric, lượng ăn vào giảm, chứng minh oxit nitric là trung gian chính trong tác dụng kích thích ăn của Arg.
Cung cấp đủ Arg trong khẩu phần còn giúp cải thiện hiệu quả sử dụng thức ăn (FCR) và duy trì lượng ăn ổn định. Sun và cộng sự (2022) cho thấy FCR của vịt nuôi với tỷ lệ Arg/Lys 1,08% và 1,18% thấp hơn rõ rệt so với nhóm 0,88% ở vịt kiêm dụng giai đoạn 8–35 ngày tuổi.
Về hiệu suất thân thịt, bổ sung Arg giúp giảm tích lũy mỡ quá mức, vấn đề phổ biến ở vịt thịt. Wu và cộng sự (2011) ghi nhận rằng bổ sung 10 g Arg/kg thức ăn giúp giảm 7,2% mỡ thân thịt, 4,9% mỡ bụng và 7,6% mỡ dưới da, đồng thời tăng tích lũy mô nạc với mức tăng protein cơ ức (+9,2%) và mỡ giắt (+11,9%). Những thay đổi này có liên quan đến việc giảm hoạt tính của các enzyme tổng hợp lipid ở gan (như FAS, G-6-PDH), cho thấy Arg giúp chuyển hướng năng lượng từ tổng hợp lipid sang tổng hợp protein.
Ngoài ra, tỷ lệ thân thịt của vịt còn chịu ảnh hưởng bởi Arg vì số lượng sợi cơ trưởng thành không tăng sau khi nở, nên sự phát triển cơ chủ yếu được quyết định trong giai đoạn phôi. Guo và cộng sự (2024) cho thấy thiếu hụt Arg ức chế sự tăng sinh tế bào tiền cơ ở vịt Muscovy. Tangara và cộng sự (2013) cũng ghi nhận rằng tiêm Arg kết hợp carbohydrate vào phôi vịt 23 ngày tuổi giúp tăng khối lượng lúc nở (+4,6%) và duy trì ưu thế tăng trưởng đến 7 ngày sau nở. Kết quả này chứng minh Arg đóng vai trò quan trọng trong chuyển hóa năng lượng của trứng, góp phần thúc đẩy phát triển của vịt con sau khi nở.
Arg tăng cường năng suất sinh sản ở vịt
Oxit nitric là một chất chuyển hóa của Arginine (Arg) đóng vai trò điều hòa quá trình phát triển nang trứng, sự trưởng thành và sản xuất trứng. Xia và cộng sự (2016) tiến hành thí nghiệm trên giống vịt kiêm dụng bản địa (17–31 tuần tuổi) và nhận thấy khối lượng trứng cùng tỷ lệ lòng đỏ tăng tuyến tính khi hàm lượng Arg trong khẩu phần đạt mức tối ưu 1,26%. Phân tích hồi quy cho thấy tỷ lệ lòng đỏ cao nhất khi hàm lượng Arg đạt 1,06%.
Tương tự, Lei và cộng sự (2016) cho thấy việc bổ sung Arg, nâng tỷ lệ Arg/Lys trong khẩu phần (bắp–đậu tương, 18,56% đạm thô) lên 1,33% giúp tăng tổng khối lượng trứng và lòng đỏ (P<0,05), đồng thời có xu hướng cải thiện khối lượng lòng trắng và vỏ trứng ở giống vịt đẻ địa phương.
Ngoài ra, Arg còn ảnh hưởng tích cực đến chức năng sinh sản của vịt đực, đặc biệt là quá trình hình thành tinh trùng. Meng (2021) ghi nhận rằng, sau 75 ngày nuôi, việc bổ sung 0,4% Arg trong khẩu phần giúp tăng số lượng biểu mô sinh tinh, tế bào sinh tinh và tinh trùng trưởng thành trong mô tinh hoàn của vịt Muscovy.
Tổng hợp các kết quả cho thấy, Arg góp phần nâng cao khả năng sinh sản của vịt cái thông qua cải thiện khối lượng và thành phần trứng, đồng thời tăng cường khả năng sinh tinh ở vịt đực.
Vai trò của Arg trong việc chống lại stress nhiệt
Brugaletta và cộng sự (2023) báo cáo rằng tỷ lệ Arg/Lys tối ưu ở gia cầm có xu hướng tăng khi nhiệt độ môi trường cao, do sự suy giảm hấp thu Arg từ đường tiêu hóa. Việc không điều chỉnh phù hợp hàm lượng Arg trong điều kiện stress nhiệt có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến tăng trưởng và phát triển của gia cầm.
Zhu và cộng sự (2014) cho thấy vịt bị sốc nhiệt ở 37 ± 1°C trong 3 giờ có khối lượng giảm 6,5% (P<0,01) vào ngày thứ 49 so với nhóm đối chứng. Khi nhóm nghiên cứu bổ sung 5 g L-Arg/kg thức ăn để đáp ứng nhu cầu Arg trong điều kiện nhiệt độ cao theo chu kỳ, tỷ lệ chuyển hóa thức ăn (FCR) đã cải thiện 3,7% trong suốt giai đoạn nuôi (P<0,05).
Ngoài ra, một nghiên cứu năm 2024 của CJ tại Bắc Kinh trong điều kiện mùa hè cho thấy, theo mô hình đường gãy bậc hai, tỷ lệ Arg/Lys thích hợp cho vịt thịt giai đoạn sau (15–38 ngày tuổi) là 106,6% (Hình 3).
Hình 3: Dự đoán về như cầu tỷ lệ Arg/Lys trong khẩu phần cho vịt lông trắng trong giải đoạn mùa hè (nhiệt độ cao) sử dụng mô hình đường gãy bậc hai (thử nghiệm của CJ)
Zhu và cs (2014) cũng chỉ ra rằng stress nhiệt làm giảm đáng kể trọng lượng tuyệt đối của gan tới 33%, (P<0.001) ở vịt thịt. Nguyên nhân là do lưu lượng máu được tái phân phối để tản nhiệt cơ thể qua tuần hoàn ngoại vi (tay, chân, da, mô ngoại vi), và điều này làm cho gan rơi vào tình trạng thiếu máu cục bộ. Do vậy, khi bổ sung 5g L-Arg/kg trong khẩu phần giúp tăng đáng kể trọng lượng tương đối của gan ở 21 ngày tuổi (P<0.05). Sự cải thiện này được cho là nhờ vai trò của Arg trong việc tổng hợp oxit nitric, thành phần giúp tăng cường lưu lượng máu và cải thiện khả năng sử dụng chất dinh dưỡng.
Kết luận
Là loài bài tiết axit uric, vịt phụ thuộc hoàn toàn vào Arginine (Arg) trong khẩu phần do không thể tự tổng hợp axit amin này. Sự hạn chế đó càng trở nên nghiêm trọng trong điều kiện chăn nuôi hiện đại, khi vịt phải đối mặt với stress nhiệt và áp lực năng suất cao.
Để khắc phục, trong khẩu phần dựa trên bắp, việc đảm bảo cung cấp đủ Arg là yếu tố then chốt nhằm tối ưu tăng trưởng và phát triển. Đối với vịt sinh sản, bổ sung đủ Arg giúp cải thiện chất lượng trứng và hiệu suất sinh sản.Trung Quốc đã cập nhật tiêu chuẩn nhu cầu dinh dưỡng làm cơ sở cho việc xây dựng công thức thức ăn cho vịt thịt, tuy nhiên cần có điều chỉnh linh hoạt khi vịt chịu tác động của các yếu tố môi trường như nhiệt độ và độ ẩm cao.
Cuối cùng, bổ sung Arg tinh thể vào khẩu phần được xem là giải pháp dinh dưỡng thiết thực, giúp đáp ứng tốt hơn nhu cầu sản xuất trong chăn nuôi vịt hiệu quả và bền vững.
Chăn nuôi Việt Nam
