KẼM: VAI TRÒ DINH DƯỠNG VÀ DƯỢC LÝ

 Đánh giá này cập nhật cho các chuyên gia dinh dưỡng về hiểu biết hiện tại của chúng tôi về cả vai trò sinh lý và dược lý của kẽm trong khẩu phần ăn của động vật.

Cảm giác ngon miệng:

Giảm cảm giác thèm ăn là một trong những dấu hiệu thiếu kẽm đầu tiên ở động vật. Ở chuột, thiếu kẽm thường làm giảm lượng thức ăn ăn vào 30%, và ép ăn những con chuột thiếu kẽm sẽ nhanh chóng bị bệnh. O’Dell và Reeves (1989) đã chỉ ra rằng những thay đổi về cảm giác thèm ăn có liên quan đến những thay đổi về nồng độ của các chất dẫn truyền thần kinh có nguồn gốc axit amin trong não. Những con chuột thiếu kẽm thay đổi sở thích ăn kiêng của chúng, tránh carbohydrate và tìm kiếm protein và chất béo (Kennedy et al., 1998). Có thể thiếu các enzym chính cần thiết cho quá trình chuyển hóa carbohydrate vì RNA thông tin phụ thuộc kẽm cần thiết để tổng hợp các enzym này đã giảm biểu hiện. Tỷ lệ chuột thiếu kẽm đáp ứng với việc bổ sung kẽm là đáng kinh ngạc. Chester và Quarterman (1970) cho thấy tỷ lệ ăn vào tăng lên trong vòng 1-2 giờ sau khi bổ sung kẽm.

Thiếu kẽm cũng có thể làm giảm sự thèm ăn do suy giảm vị giác. Cảm giác mùi vị được trung gian thông qua polypeptide phụ thuộc kẽm trong nước bọt, gustin. Nồng độ kẽm trong nước bọt thấp dẫn đến giảm vị giác và giảm cảm giác thèm ăn. Droke và cộng sự. (1993) cho thấy rằng khi cừu con bị thiếu kẽm thì hành vi ăn uống của chúng đã thay đổi. Khi tình trạng kẽm của họ suy giảm từ đầy đủ đến thiếu hụt, họ sẽ thoái lui từ những người ăn nhiều bữa thành những người thích gặm nhấm. Người ta đưa ra giả thuyết rằng sự giảm hoạt động của enzym dẫn đến sự tích tụ của một hoặc nhiều chất chuyển hóa gây ra sự thay đổi rõ rệt trong hành vi ăn uống. Sự thèm ăn cực kỳ nhạy cảm này đối với nguồn cung cấp chất dinh dưỡng chỉ có ở kẽm, thể hiện ở tất cả các loài và phản ánh vai trò quan trọng của kẽm trong chuyển hóa chất dinh dưỡng.

Sinh sản:

Giảm kích thước lứa đẻ là một trong những quan sát đầu tiên đối với lợn thiếu kẽm (Hoekstra et al., 1967). Ở gia cầm, khả năng nở của trứng giảm có liên quan đến thiếu kẽm. Ở ewes, ngay cả khi thiếu kẽm nhẹ đã làm giảm cả trọng lượng sơ sinh và số lượng con đẻ ra (Masters và Fels, 1980). Khả năng sinh tinh ở nam giới giảm gần như bằng 0 sau 20 tuần ăn kiêng có 2,4 ppm kẽm. Ram thường yêu cầu khoảng 30 ppm kẽm để có khả năng sinh sản tối ưu (Underwood và Somers, 1969). White (1993) đã báo cáo rằng chứng biếng ăn do thiếu kẽm làm giảm sự bài tiết hormone giải phóng gonadotrophin, một chất điều hòa sinh sản quan trọng, ở những con đực. Nhiễm độc máu khi mang thai cũng xảy ra như một hậu quả thứ cấp của chứng biếng ăn ở thai nhi (Apgar và cộng sự, 1993).

Các dấu hiệu về da và xương:

Dày sừng, da dày lên, cứng và nứt nẻ là dấu hiệu phổ biến của tình trạng thiếu kẽm ở tất cả các loài. Gia cầm thường bị viêm da bàn chân nghiêm trọng và lông kém. Lợn phát triển các tổn thương da ở tứ chi. Bê biểu hiện các triệu chứng tương tự trên cổ, tai và các chi sau. Thiếu kẽm làm chậm đáng kể tốc độ chữa lành vết thương trên da ở tất cả các loài. Ở cừu, lông cừu bị mất nếp gấp và toàn bộ lông cừu có thể bị rụng khi thiếu hụt nghiêm trọng. Kẽm rất quan trọng đối với sự phát triển khung xương thích hợp trong quá trình phát triển phôi thai. Bê sinh ra từ những con đập thiếu kẽm đã có biểu hiện bị cong chi sau, cứng khớp và sưng phù chân (Miller và Miller 1962). Kẽm rất quan trọng đối với sức khỏe tốt của móng ở nhiều loài. Kẽm cải thiện sức khỏe của móng thông qua sự tổng hợp và trưởng thành keratin, chữa lành vết thương và duy trì biểu mô.

Năng lực miễn dịch:

Thiếu kẽm gây giảm khả năng miễn dịch và mất chức năng tế bào T ở động vật. Các tế bào thực bào lách từ những con chuột thiếu kẽm ít có khả năng tạo điều kiện cho quá trình phân bào T tế bào hơn so với những con đối chứng được cho ăn theo cặp và có liên quan trực tiếp đến mức độ suy giảm kẽm (James và cộng sự, 1987). Nhiều nhà nghiên cứu đã giả định rằng phản ứng miễn dịch giảm là phản ứng thứ cấp liên quan đến việc giảm lượng chất dinh dưỡng. Droke (1993) cho rằng chán ăn, tăng trưởng kém và tổn thương da xảy ra trước khi tăng tính nhạy cảm với nhiễm trùng ở cừu thiếu kẽm. Ngược lại, Engle et al. (1997) báo cáo rằng các phản ứng với việc tiêm phytohaemagglutinin dưới da bị suy giảm do thiếu kẽm trước khi có biểu hiện chán ăn hoặc giảm kẽm huyết tương ở bò cái tơ.

Vai trò dược lý:

Dữ liệu gần đây cho thấy rằng hàm lượng kẽm cao trong một số chế độ ăn nhất định có thể cải thiện sức khỏe động vật độc lập với vai trò của nó đối với hệ thống miễn dịch. Nghiên cứu được thực hiện bởi Hahn và Baker (1993), Carlson et al. (1999) và Hill và cộng sự. (2000) cho thấy rằng cho ăn 3.000 ppm kẽm, được bổ sung dưới dạng oxit kẽm, giúp tăng cường sự tăng trưởng và sức khỏe của lợn con. Giai đoạn heo con thường là 28 ngày từ khi bắt đầu cai sữa (15-20 ngày tuổi). Nhìn chung, tốc độ tăng trưởng đã được cải thiện 10-25% với mức tăng ăn vào từ 0-15%.

Mặc dù việc bổ sung 2.000 đến 3.000 ppm kẽm vào khẩu phần ăn của heo cai sữa đang trở thành thông lệ, nhưng cơ chế chính xác đằng sau hiệu suất nâng cao vẫn chưa được biết rõ. Carlson và cộng sự. (1998) báo cáo rằng cho ăn 3.000 ppm kẽm dưới dạng oxit kẽm tạo ra các khe sâu hơn và tổng độ dày lớn hơn trong tá tràng. Katouli và cộng sự. (1999) phát hiện ra rằng 2.500 ppm kẽm trong khẩu phần ăn của lợn cai sữa giúp duy trì sự ổn định của hệ vi sinh đường ruột và sự đa dạng của coliforms trong 2 tuần đầu sau cai sữa. Một số nhà nghiên cứu đã suy đoán rằng nồng độ kẽm dược lý có thể cải thiện hiệu suất thông qua tác động toàn thân qua máu chứ không phải tác động qua đường ruột ở ruột non. Nghiên cứu bổ sung là cần thiết để hiểu đầy đủ về cơ chế tác động.

Tóm lại:

Mặc dù tầm quan trọng của kẽm như một chất dinh dưỡng đã được biết đến trong hơn một thế kỷ qua, chúng ta vẫn đang tìm hiểu vai trò của nó cả về mặt dinh dưỡng và dược học. Kẽm rất quan trọng để duy trì sự thèm ăn, hiệu quả sinh sản, sức khỏe của da và xương, một hệ thống miễn dịch mạnh và một loạt các chức năng khác như là một đồng yếu tố cho hơn 200 loại enzym. Gần đây, vai trò dược lý của kẽm như một phụ gia thức ăn cho lợn con đã được chứng minh. Sử dụng khoáng vi lượng kẽm sinh khả dụng cao là nền tảng để duy trì năng suất, sức khỏe và sức sống của gia súc và gia cầm.