HIỂU NHƯ THẾ NÀO VỀ BENTONITE ? BENTONITE TRONG NGUYÊN LIỆU THỨC ĂN CH

HIỂU NHƯ THẾ NÀO VỀ BENTONITE ? BENTONITE TRONG NGUYÊN LIỆU THỨC ĂN CHĂN NUÔI

1. NGUỒN GỐC BENTONITE VÀ PHÂN LOẠI

Thuật ngữ “Bentonite” được Knight giới thiệu vào năm 1898, chỉ một loại đất sét có thành phần khoáng vật chủ yếu là montmorillonite thuộc nhóm smectite được tìm thấy trong mẫu đá trầm tích ở một tiểu bang miền núi phía Tây Hoa Kỳ. Theo nghiên cứu (Ladhari và cộng sự, 2010; Li và cộng sự, 2010; Theng, 2012), bentonite là loại đất sét có các đặc tính như cấu trúc và kích thước tinh thể, khả năng trao đổi cation năng suất (CEC), hydrat hóa và trương nở, thixotropy, khả năng liên kết, không thấm nước, độ dẻo và xu hướng phản ứng với các hợp chất hữu cơ làm cho chúng có lợi cho nhiều loại ứng dụng khác nhau. Nhóm khoáng sét smectite bao gồm một số khoáng sét, nhưng hai khoáng vật quan trọng nhất là natri montmorillonite và canxi montmorillonite (Eya và cộng sự, 2008; Carraro và cộng sự, 2014). Nếu cation trao đổi chủ yếu là natri thì khoáng chất trong nhóm smectite là natri montmorillonite ( natri bentonite), và nếu nó chủ yếu là canxi, đó là canxi montmorillonite (canxi bentonite) (Murray, 1991, 2000; Jović-jovičić và cộng sự, 2010). Canxi montmorillonite là loại khoáng vật smectite chiếm ưu thế nhất và được tìm thấy ở nhiều nơi trên thế giới. Natri montmorillonite tương đối hiếm khi so sánh với canxi montmorillonite. Màu sắc của bentonite có thể thay đổi từ màu nâu vàng đến nâu đến xanh nâu hoặc xanh lam và hiếm khi có màu trắng. Màu sắc kiểm soát việc sử dụng trong một số trường hợp. Đối với natri bentonite, các đặc tính quan trọng liên quan đến việc sử dụng chúng là độ nhớt, khả năng trương nở, tính thixotropy, bánh lọc không thấm nước và khả năng phân tán. Đối với canxi bentonite đặc tính quan trọng liên quan đến việc sử dụng chúng là khả năng hấp thụ cao, độ bền liên kết và khả năng tẩy trắng. Natri bentonite được ghi nhận là đất sét có độ trương nở cao và canxi bentonite như đất sét có độ trương nở thấp. Ngoài ra, natri và canxi bentonite có những đặc tính khác nhau đáng kể nữa tạo nên một số đặc điểm độc đáo của chúng trong từng ứng dụng.

2. VAI TRÒ CỦA BENTONITE TRONG THỨC ĂN CHĂN NUÔI

Thức ăn cung cấp các dưỡng chất cần thiết cho sự phát triển của vật nuôi. Công thức thức ăn có ảnh hưởng đáng kể đến năng suất của vật nuôi và ô nhiễm môi trường. Hơn nữa thức ăn cuối cùng sẽ quyết định sự an toàn và chất lượng của các sản phẩm liên quan ( thịt, trứng, sữa,...) trong chuỗi cung ứng thực phẩm (Makkar, 2016). Độc tố nấm mốc, vi khuẩn và kim loại nặng trong thức ăn có tác động tiêu cực đến sức khỏe và hiệu suất tăng trưởng của vật nuôi cũng như chất lượng thực phẩm có nguồn gốc từ động vật (Zhao và cộng sự, 2015; Purschke và cộng sự, 2017 ).

Bentonite là loại khoáng sét tự nhiên được phép sử dụng làm chất phụ gia thức ăn chăn nuôi với hàm lượng được quy định trong mức giới hạn cho phép và đã được sử dụng rộng rãi trong ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm và thủy sản. Bentonite sở hữu các đặc tính như liên kết viên, chống đóng bánh và đông tụ. Ngoài ra, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc bổ sung bentonite và các sản phẩm biến đổi của nó vào thức ăn chăn nuôi có thể cải thiện sức khỏe đường ruột (Cravens và cộng sự, 2015), hiệu suất tăng trưởng (Frobose và cộng sự, 2016) và chất lượng sản phẩm (Hasan và cộng sự, 2017) của động vật. Qua đó, sức đề kháng và năng suất của vật nuôi có thể được tăng lên. Bentonite có thể hấp thụ các chất có hại, như các phân tử lớn do độc tố nấm mốc và vi khuẩn tiết ra (Lillehoj và cộng sự, 2016; Elliott và cộng sự, 2020), trong đường tiêu hóa khi nó xâm nhập vào động vật cùng với thức ăn. Độ nhớt của chất chứa trong ruột có thể được bình thường hóa nhờ bentonite, chất bảo vệ thành ruột của động vật (Chen và cộng sự, 2018). Hơn nữa, việc bổ sung bentonite vào thức ăn cũng có thể cải thiện hiệu quả chất lượng sữa, trứng và thịt (Wang và cộng sự, 2013).

Cụ thể, cả bentonite natri và canxi đều được sử dụng để kết dính thức ăn chăn nuôi thành dạng viên (Saeed, 1996). Bentonite được nghiền mịn rất dẻo và liên kết thức ăn cũng như các chất bổ sung thức ăn làm thuốc cần thiết khác như kháng sinh, vitamin và khoáng chất thành dạng viên dễ đóng gói và xử lý. Các montmorillonite natri và canxi hoạt động như chất hấp thụ vi khuẩn và một số enzyme, khi được loại bỏ khỏi động vật sẽ thúc đẩy tăng trưởng nhanh hơn và sức khỏe tốt hơn. Trong quá trình sản xuất thức ăn viên, bentonite làm giảm ma sát và độ bám dính trong máy đùn viên. Dữ liệu từ một số nghiên cứu cho thấy rằng việc liên kết các viên thức ăn với bentonite giúp cải thiện hiệu quả thức ăn bằng cách tăng trọng lượng ở lợn và gia súc, tăng sản lượng trứng ở gà và tăng sản lượng sữa từ bò sữa (Kendall, 1996) . Ngoài ra, các nghiên cứu gần đây tại Texas A&M đã chỉ ra rằng bentonite liên kết với aflatoxin và mycotoxin ngăn cản sự hấp thu của chúng trong dạ dày của động vật (Kannewischer và cộng sự, 2005). Natri bentonite có độ trương nở cao được sử dụng trong thức ăn nghiền ướt cho động vật và gia cầm. Việc bổ sung 5% natri bentonite vào hỗn hợp nghiền khô 95%, khi thêm nước, sẽ tạo thành hỗn hợp nghiền ướt dày, giúp giữ các hạt thô và mịn ở trạng thái lơ lửng mà không lắng xuống. Theo nghiên cứu của Justin Fowler (2015) đã cho thấy thành công khi sử dụng chất kết dính gốc đất sét để hấp phụ aflatoxin trong thức ăn chăn nuôi: canxi bentonite được hấp thụ trong khẩu phần (ở mức 0,2%) đã giảm thành công sự tích tụ dư lượng aflatoxin B1 trong gan trong tuần 1 và cải thiện khả năng sống nói chung.

3. NGHIÊN CỨU VỀ HIỆU QUẢ HÀM LƯỢNG BENTONITE TRONG THỨC ĂN CHĂN NUÔI

Bentonite có thể được sử dụng cho tất cả các loài và chủng loại động vật mà không giới hạn thời gian và khuyến nghị khoảng liều từ 0,05% đến 0,3% để sử dụng trong thức ăn hoàn chỉnh. Vì mọi sự cho phép sẽ chỉ dành cho bentonite bị giới hạn bởi thông số kỹ thuật và ứng dụng dành cho tất cả các loài động vật, đồng thời khó thiết lập biên độ an toàn, Hội đồng FEEDAP cho rằng giới hạn được cho phép hiện tại là 2% khẩu phần ăn (20.000). mg/kg thức ăn hoàn chỉnh) nên được giữ lại để bảo vệ mục tiêu an toàn cho động vật.

Theo một số nghiên cứu cụ thể, ta có thể thấy được tác dụng của hàm lượng bentonite khác nhau cho vật nuôi khác nhau. Gà và heo con dung nạp được việc bổ sung bentonite ở nồng độ 3% trong khẩu phần và bò sữa dung nạp được 2% bentonite bổ sung. Cá hồi được báo cáo là dung nạp ít nhất 2,5% bentonite trong chế độ ăn. Vì ứng dụng này áp dụng cho tất cả các loài động vật và tất cả các loại bentonite và do rất khó thiết lập biên độ an toàn nên Hội đồng FEEDAP cho rằng nên giữ lại giới hạn được cho phép hiện nay là 2% khẩu phần ăn. Bentonite là thành phần đất phổ biến, và việc sử dụng chúng trong chăn nuôi dự kiến sẽ không gây ảnh hưởng xấu đến môi trường. Bentonite có thể tăng độ bền của viên khi thêm vào thức ăn hoàn chỉnh ở nồng độ từ 1% đến 2% (Tạp chí EFSA 2011)

Bentonite ở tỷ lệ bao gồm 1 và 1,5 % đã cải thiện đáng kể năng suất trứng (Bhatti và Sahota, 1998; Tauqir và cộng sự, 2000). Năng suất và trọng lượng trứng không bị ảnh hưởng bởi hàm lượng bentonite từ 1,5 đến 3,5% trong khẩu phần trong khi hiệu quả sử dụng thức ăn cao hơn một chút với tỷ lệ sử dụng cao nhất (Inal và cộng sự, 2000). Bentonite làm tăng trọng lượng cơ thể và kích thước trứng và giảm hàm lượng nước trong phân gà mái (Quisenberry, 1966).

Bentonite ở mức 2% không có bất kỳ ảnh hưởng nào đến sự phát triển của bê (Mohini và cộng sự, 1999). Aguilera-Soto (2009) không thấy ảnh hưởng gì đến khả năng tiêu hóa khi bổ sung 1% bentonite vào khẩu phần ăn của bò. Ivan và cộng sự (2001) phát hiện ra rằng chế độ ăn bánh hạt cọ bổ sung 2% bentonite không có tác dụng đáng chú ý đối với quá trình lên men dạ cỏ.

Berthiaume và cộng sự (2007) đã sử dụng 2% bentonite trong khẩu phần ăn cho bò và đạt được mức tăng trọng trung bình hàng ngày. Việc bổ sung tới 4% bentonite vào khẩu phần ăn của bê đã kích thích tăng trưởng trong một nghiên cứu của Losada và cộng sự (1976). Bentonite bổ sung cho bò sữa ở mức 2 hoặc 3% trong khẩu phần đã đệm dịch dạ cỏ khi cho ăn theo phương pháp sinh axit, dẫn đến cải thiện năng suất sữa, giảm hội chứng suy nhược bò cũng như cải thiện nồng độ Ca, Mg và P trong máu ( Slanina, 1974). Bentonite làm tăng chất béo sữa, sản lượng sữa và nồng độ axit dạ cỏ trong một nghiên cứu của Rindsig và cộng sự (1969), khi thêm vào khẩu phần giảm béo của bò ở mức 5 hoặc 10% (2003). Ngoài ra theo Oliver và cộng sự (1989) không quan sát thấy tác dụng đáng kể trong khẩu phần ăn với bentonite ở mức bao gồm 2–8%.

4. KẾT LUẬN

Ngày nay các ứng dụng của bentonite đang được nghiên cứu phổ biến trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, thực phẩm và dược phẩm. Đặc biệt đối với ngành phụ gia Thức ăn chăn nuôi, bentonite đã và đang được nghiên cứu sử dụng ngày càng phổ biến với những vai trò hiệu quả đã được chứng minh. Bentonite có thể được gọi một cách không ngoa là nguyên liệu của thiên niên kỷ mới (Slivka, 2002).

SHC Group với nhà máy tại Núi Mâm Xôi, Thanh Sơn, Kim Bảng, Hà Nam cũng đã và đang nghiên cứu sản xuất nguyên liệu bentonite đảm bảo về chất lượng, sản lượng, giá thành đáp ứng kịp thời nhu cầu của thị trường và khách hàng.