Ảnh minh họa (Internet)

¹ Khoa Công nghiệp Nông nghiệp, Cơ sở Jeli, Đại học Malaysia Kelantan, Jeli 17600, Kelantan, Malaysia

² Viện An ninh lương thực và Nông nghiệp bền vững, Cơ sở Jeli, Đại học Malaysia Kelantan, Jeli 17600, Kelantan, Malaysia

³ Khoa Thủy sản và Khoa học Thực phẩm, Đại học Malaysia Terengganu, Mengabang Telipot, Kuala Nerus 21030, Terengganu, Malaysia

⁴ Khoa Khoa học Lâm sàng và Công nghệ Thể thao, Trường Kỹ thuật Y sinh và Khoa học Sức khỏe, Đại học Teknologi Malaysia, Jalan Pontian Lama, Skudai, Johor Bahru 81300, Johor, Malaysia

⁵ Khoa Khoa học Dữ liệu và Công nghệ Thông tin, Đại học Quốc tế INTI, Nilai 71800, Negeri Sembilan, Malaysia

^*Những tác giả này đã đóng góp như nhau cho công việc này; https://doi.org/10.3390/ani12162107

Nhận: ngày 30 tháng 6 năm 2022 / Sửa đổi: ngày 20 tháng 7 năm 2022 / Duyệt: ngày 29 tháng 7 năm 2022 / Đã xuất bản: 17 tháng 8 năm 2022

(Bài viết này thuộc về Chiến lược cung cấp thức ăn tổng hợp để cải thiện tính bền vững và phúc lợi trong sản xuất động vật )

Tóm tắt ngắn

Các thành phần khác nhau của dừa đang được xem xét và sử dụng như một chất thay thế tiềm năng để tạo ra hoặc thay thế các thành phần thức ăn chăn nuôi. Các sản phẩm và phụ phẩm từ dừa khác nhau—chẳng hạn như nước dừa, sữa, cùi dừa, vỏ dừa, bột dừa, nhân thô, dầu và cơm dừa nạo sấy—được sử dụng cho chăn nuôi, đặc biệt là động vật nhai lại và ngành nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên, việc sử dụng dừa trong thức ăn chăn nuôi có thể bị hạn chế bởi một số yếu tố vì nó ít dinh dưỡng hơn. Có khả năng nghiên cứu các công nghệ mới, chẳng hạn như sơ chế dừa để giảm tác động của các chất kháng dinh dưỡng trước khi chúng có thể được sử dụng làm thức ăn cho động vật. Bài đánh giá này mô tả một vài khám phá quan trọng, mang đến một cái nhìn phần nào đầy hy vọng về tương lai. Các bộ phận khác nhau của quả dừa có thể và nên được sử dụng nhiều hơn trong thức ăn chăn nuôi. Dừa trong thức ăn chăn nuôi khiến chi phí cho động vật ăn rẻ hơn nhiều và giúp chúng trong quá trình tiêu hóa, tăng trưởng và khỏe mạnh. Tuy nhiên, các phương pháp chế biến, chiết xuất và xử lý dừa theo công nghệ mới cần được khuyến khích để cải thiện chất lượng dinh dưỡng và làm cho các sản phẩm từ dừa hoạt động hiệu quả trong thức ăn chăn nuôi.

Tóm tắt

Giá cả của các nguồn dinh dưỡng truyền thống được sử dụng trong khẩu phần thức ăn chăn nuôi đang tăng mạnh ở các nước phát triển do sự khan hiếm của chúng, nhu cầu cao của con người đối với cùng một loại thực phẩm và chi phí nguyên liệu đắt đỏ. Do đó, một trong những nguồn thay thế là các bộ phận của dừa hoặc toàn bộ quả dừa. Dừa được gọi là 'cây sung túc', 'cây của trời' và 'cây của sự sống' do có nhiều công dụng, trở thành một loại cây rất quan trọng ở các vùng nhiệt đới để cung cấp thực phẩm, việc làm và cơ hội kinh doanh cho hàng triệu người. của người. Dừa chứa một lượng lớn các chất dinh dưỡng đa lượng và vi lượng khác nhau tùy thuộc vào các bộ phận và cách chúng được sử dụng. Nó thường được chọn làm nguồn protein và chất xơ thay thế. Việc sử dụng nó như một tác nhân kháng khuẩn, điều hòa miễn dịch và chống oxy hóa càng làm tăng thêm tầm quan trọng của nó. Sử dụng dầu dừa trong thức ăn cho động vật nhai lại giúp giảm thiểu lượng khí thải mêtan từ 18–30% và giảm lượng chất khô ăn vào lên tới 4,2 kg/ngày. Các ngành nuôi trồng thủy sản cũng sử dụng dừa như một nguồn thay thế vì nó cải thiện đáng kể quá trình tiêu hóa, tăng trưởng, chuyển hóa lipid, sức khỏe và phản ứng chống oxy hóa. Tuy nhiên, dừa không được sử dụng rộng rãi trong khẩu phần ăn của gia cầm mặc dù nó có đủ lượng protein và carbohydrate do chứa các yếu tố kháng dinh dưỡng như cellulose (13%), galactomannan (61%) và mannan (26%). Đánh giá này đã xem xét tầm quan trọng và tiềm năng của việc sử dụng dừa như một thành phần thay thế trong thức ăn và chất bổ sung trong các ngành chăn nuôi khác nhau vì nó có nhiều chất dinh dưỡng và chất lượng chức năng, đồng thời giúp giảm chi phí thức ăn và tăng sản lượng.

Từ khóa:

dừa ; thức ăn thay thế ; dinh dưỡng ; ngành chăn nuôi ; tính chất chức năng

1. Giới thiệu

Cocos nucifera , hay cọ dừa, là một loại cây cao được nhóm lại với họ Palmae hoặc Arecaceae của các loài thực vật một lá mầm. Là một trong 10 loại cây có lợi nhất trên thế giới, dừa được mệnh danh là cây của sự sung túc, của trời và của sự sống nhờ vô số công dụng của nó trong mỹ phẩm, y học và dinh dưỡng [ 1 ]. Theo Karandeep et al. [ 2], dừa là một loại cây rất quan trọng ở các vùng nhiệt đới vì nó cung cấp lương thực, việc làm và cơ hội kinh doanh cho hàng triệu người. Do đặc tính giàu chất dinh dưỡng vĩ mô và vi lượng nội tại đối với sức khỏe và dinh dưỡng của con người, loại quả này được gọi là 'trái cây kỳ diệu'. Nó cũng phân tán tốt một cách tự nhiên vì quả vẫn có thể nảy mầm trên đất liền sau khi trôi nổi trong nước biển tới 120 ngày, cho phép cây phân bố rộng rãi trên toàn cầu. Đặc điểm phát tán này cho phép loài này lan rộng ra xa nguồn gốc của nó mà không cần sự can thiệp của con người và phát triển thành những bụi cây đơn loài dày đặc [ 3]. Có hai loại dừa: lùn và cao. Thời gian cho trái tùy thuộc vào giống, giống lùn phát triển nhanh và cho trái sau 4 đến 5 năm trồng, trong khi giống dừa Cao chậm và cho trái sau 6 đến 10 năm [ 4 ]. Các nhà sản xuất dừa lớn trên thế giới—Indonesia, Philippines và Ấn Độ—sản xuất lần lượt 61, 18 và 15,85 triệu tấn hàng năm [ 5 ].

Ví dụ về can thiệp công nghệ sinh học trong canh tác cây dừa bao gồm nhân giống in vitro, cải thiện di truyền của các chủng, tưới nước cho cây dừa và kiểm soát vùng rễ. Một chiến lược canh tác được cân nhắc kỹ lưỡng sẽ cho phép nâng cao chất lượng giống và sản lượng. Việc chế biến nông sản các sản phẩm từ dừa cũng rất quan trọng để cải thiện trái của cây. Cộng đồng địa phương sẽ được hưởng lợi từ việc hiểu rõ về cây dừa và các sản phẩm của nó [ 6 ]. Nước dừa hoặc nước cốt dừa chủ yếu bao gồm khoáng chất, đường và hàm lượng khoáng chất thấp (2–5% cơ sở ướt). Tuy nhiên, đặc điểm của nó không chỉ phụ thuộc vào đường và khoáng chất; nó cũng có hương vị và phẩm chất độc đáo. Các nghiên cứu hạn chế đã xác định một cách thuyết phục các thành phần góp phần tạo nên các đặc tính khác nhau về chất lượng của nó [7 ]. Do hàm lượng chất béo cao, nhân hoặc cùi dừa đã mang lại lợi ích về thu nhập trong hơn một thế kỷ và dừa không chỉ cung cấp hạt có dầu. Cùi dừa khô, thường được gọi là nhân khô, là một sản phẩm có giá trị trên toàn thế giới. Dầu lauric có nguồn gốc từ cùi dừa được chế biến thành chất tẩy rửa hoặc bơ thực vật trong ngành công nghiệp hóa chất và thực phẩm. Thị trường dừa tươi đã tăng 300% trong vòng 20 năm, cho thấy dừa vừa là mặt hàng dầu toàn cầu vừa là trái cây tươi sinh lợi [ 8 ].

Protein, dầu và nước dừa đều quan trọng bên cạnh các sản phẩm có nguồn gốc như đường cọ dừa (một sản phẩm giá trị gia tăng), hoa dừa, rễ và một số dược phẩm dinh dưỡng. Những chất bổ sung chế độ ăn uống này có thể giúp tránh sự thiếu hụt chất dinh dưỡng và mang lại lợi ích cho sức khỏe. Ngoài dầu ăn, dầu dừa còn có giá trị y học tuyệt vời, và nó có thể được sử dụng để chăm sóc da, cả về mặt thẩm mỹ và trị liệu. Dừa được coi là một nguồn dinh dưỡng toàn diện tốt trong thời hiện đại để giúp chống suy dinh dưỡng và bệnh tật. Dầu dừa cung cấp chất béo trung tính chuỗi trung bình và axit lauric; cả hai thành phần đều chứa các đặc tính dinh dưỡng và dược liệu có giá trị [ 6]. Sản phẩm có tác động kinh tế nhất của ngành công nghiệp dừa là dầu dừa nguyên chất (VCO). Dầu được chiết xuất cơ học có hoặc không có nhiệt từ nhân dừa tươi, trưởng thành. Quá trình chiết xuất VCO tránh tinh chế, tẩy trắng hoặc khử mùi để giữ được phẩm chất tự nhiên của nó. Quá trình chiết xuất để lại sản phẩm màu trắng hoặc bột được gọi là 'bột dừa nguyên chất' (VCM: virgin coconut meal). Axit lauric và axit béo bão hòa có trong VCO đã được chứng minh là có đặc tính kháng khuẩn [ 9 ]. Chúng có các thành phần kháng sinh tiềm năng để ức chế nhiễm trùng ở động vật nhai lại, bao gồm cả cừu và dê, chống lại Staphylacoccus aureus gây viêm vú cận lâm sàng hoặc viêm vú. Sản xuất bột dừa gần đây đã được mở rộng do các tính năng hữu ích của nó, bao gồm ngăn ngừa các bệnh như tiểu đường, ung thư ruột kết và bệnh tim mạch [ 10 ]. Trái cây và rau quả là thực phẩm quan trọng cho sức khỏe vì chúng chứa nhiều chất dinh dưỡng—bao gồm chất chống oxy hóa, vitamin, chất xơ, khoáng chất và đường—cũng như làm dịu cơn khát và sảng khoái. Chất thải do ngành công nghiệp hạt, rau và trái cây tạo ra rất giàu chất dinh dưỡng; nó nên được tái sử dụng như các sản phẩm thực phẩm có giá trị gia tăng, mang lại lợi ích kinh tế đáng kể [ 11 , 12 ].

Do đó, bài đánh giá này khám phá các cơ hội và tiềm năng của việc áp dụng dừa trong lĩnh vực thức ăn chăn nuôi. Thành phần và phẩm chất chức năng của dừa; khả năng kháng khuẩn, điều hòa miễn dịch và chống oxy hóa của nó; và ảnh hưởng của việc đưa nó vào thức ăn chăn nuôi đối với động vật nhai lại, gia cầm và động vật thủy sinh là chủ đề của bài báo này. Triển vọng tương lai của dừa cũng sẽ được thảo luận.

2. Thành phần Dừa

Dừa phát triển trên những nơi dừa được tiêu thụ trên toàn thế giới, đặc biệt là ở Đông Nam Á và Caribê. Thành phần của nó được xác định bởi một số yếu tố, chẳng hạn như tuổi và giống. Cứ sau mỗi tháng, một chùm dừa mới mọc lên từ chùm trước. Trong suốt một năm, cả trọng lượng của nhân và thành phần thể tích của nước dừa đều thay đổi đáng kể khi quả dừa tăng kích thước. Thành phần của các bộ phận dừa khác nhau ( Hình 1 ) trước và sau các phương pháp chế biến khác nhau được liệt kê trong Bảng 1 .

 

Hình 1. Các bộ phận của quả dừa.

Bảng 1. Thành phần các bộ phận của quả dừa khác nhau trước và sau khi áp dụng các phương pháp xử lý chế biến khác nhau. Dữ liệu được trình bày trên cơ sở khi được cho ăn được điều chỉnh từ các nghiên cứu trước đó [ 7 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27 ].

Vào bản gốc để nhận được thông tin trong biểu

Nước dừa được sử dụng theo nhiều cách khác nhau và được coi là một trong những sản phẩm chức năng tự nhiên sẵn có. Vì bổ dưỡng và tốt cho sức khỏe nên loại đồ uống dễ chịu này được tiêu thụ trên toàn thế giới. Gần đây, ngày càng có nhiều bằng chứng khoa học về tầm quan trọng của nước dừa trong các ứng dụng trị liệu và sức khỏe. Phạm vi ứng dụng rộng lớn của nó có thể là do thành phần hóa học của nó, bao gồm carbohydrate, phytohormone, axit amin, khoáng chất và vitamin [ 13 ]. (+)-catechin là 0,344 g/mL và (-)-epicatechin là 0,242 g/mL trong nước dừa [ 28]. Ngoài ra, như một phương tiện đậm đặc chất dinh dưỡng, nước cốt dừa; chất lỏng được tạo ra từ việc ép cùi dừa của những quả dừa già thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn có hại thông thường. Hàm lượng của mesocarp (*) nó sẽ ảnh hưởng đến hàm lượng nước cốt dừa [ 29 ]. Sự thay đổi về hàm lượng dầu và sản lượng nước cốt dừa liên quan trực tiếp đến tuổi của quả mesocarp [ 30 ]. Ngoài độ tuổi và giống dừa, hàm lượng nước cốt dừa còn bị ảnh hưởng bởi phương pháp được sử dụng để tách sữa ra khỏi quả dừa. Dầu dừa được chiết xuất từ ​​nội nhũ của quả trưởng thành và được xử lý bằng hóa chất, chẳng hạn như xử lý kiềm và tẩy trắng [ 31]. VCO được chiết xuất bằng carbon dioxide lỏng siêu tới hạn, chiết xuất enzym, ly tâm, lên men, đông lạnh và phương pháp rã đông, làm lạnh, chiết xuất áp suất thấp, chiết xuất nóng và/hoặc chiết xuất lạnh [ 32 ].

Cùi dừa có hàm lượng kali cao so với các loại thực phẩm khác [ 22 ]. Nhiều loại hóa chất thực vật—bao gồm saponin, alkaloid, tanin, glycoside, flavonoid và phenol—đã được phát hiện trong các nghiên cứu về loại dừa của Nigeria. Những chất hóa học thực vật này ảnh hưởng đáng kể đến đặc tính chống viêm, chống oxy hóa và khử mùi của cùi dừa [ 33 ]. Quả dừa được bảo vệ bởi một lớp nội nhũ mỏng màu nâu bên ngoài được gọi là vỏ quả. Nó lần lượt là sản phẩm phụ và sản phẩm phụ của ngành sản xuất haustorium và chế biến dừa. Ngành công nghiệp dầu dừa, nước cốt dừa và dầu dừa nguyên chất đã khử nước tạo ra testa như một sản phẩm phụ, thường bị bỏ qua và được sử dụng làm thức ăn cho động vật. Trước đây, Appaiah et al. [ 22] và Marasinghe, Marikkar, Yalegama, Wimalasiri, Seneviratne, Weerasooriya và Liyanage [ 24 ] đã phát hiện ra rằng phần vỏ hạt là một nguồn hóa chất hoạt tính sinh học quan trọng, bao gồm cả hàm lượng phenolics và flavonoid. Nghiên cứu trước đây đã phát hiện ra rằng hàm lượng lignin của xơ dừa trong vỏ và vỏ dừa cao do đặc tính của xơ dừa [ 26 , 27 ]. Hàm lượng cellulose của xơ dừa cũng cao; tuy nhiên, điều này có thể được giảm bớt bằng cách xử lý trước bằng dung dịch kiềm, NaOH [ 26 ].

(*)Theo quan điểm thực vật học, dừa là một loại quả có một hạt dạng sợi. Dừa về cơ bản là một loại trái cây trong đó một phần thịt được bao bọc bởi phần cứng bên ngoài, chứa một hạt bên trong. Phần cứng bên ngoài có ba lớp: exocarp (lớp "cứng" ngoài cùng), mesocarp (phần giữa "bùi"), và endarp (lớp cứng bao quanh hạt).

Tuy nhiên, dừa cũng có thể được gọi là hạt, bởi vì hạt là bộ phận sinh sản của cây có hoa. Hạt giống về bản chất là một “cây con.” Nếu bạn nhìn vào một đầu của quả dừa, bạn sẽ thấy ba lỗ màu đen, còn được gọi là “mắt”. Một trong những lỗ này tạo ra mầm. Xem thêm:

Dừa: trái cây, hạt hay hạt giống? xem tại đây

(**)Trong thực vật học và nấm học, giác mút (haustorium, số nhiều haustoria) là một cấu trúc dạng giống như rễ, mọc đâm xuyên vào một giá thể xung quanh nó để hút nước và dinh dưỡng từ giá thể này.

Ví dụ, các thực vật ký sinh như họ Tầm gửi 

3. Thuộc tính chức năng

Dừa cung cấp thực phẩm, việc làm và cơ hội kinh doanh cho hàng triệu người. Do đặc tính giàu chất dinh dưỡng vĩ mô và vi lượng nội tại của nó đối với sức khỏe và dinh dưỡng của con người, loại trái cây này được gọi là 'trái cây kỳ diệu'. Các sản phẩm chế biến thương mại bao gồm cơm dừa nạo sấy, dầu, nhân thô, sữa và nước dừa. Sản xuất nước cốt dừa và dầu dừa sản xuất bánh hoặc bột dừa là sản phẩm phụ giàu chất xơ, giàu protein, được tạo ra từ bột dừa còn sót lại. Trong cơm dừa, glutelin là loại protein phong phú nhất. Theo Yalegama et al. [ 34], chất xơ ăn kiêng có thể được phân lập bằng cách sử dụng bột (poonac) và bã dừa còn sót lại sau khi chiết xuất dầu dừa và sữa dừa, tương ứng. Nó có thể được sử dụng làm nguyên liệu thay thế cho các sản phẩm thực phẩm, cũng như làm nguyên liệu rẻ tiền cho thức ăn chăn nuôi. Mặt khác, một lượng lớn bã dừa không sử dụng có thể gây hại cho môi trường vì nó thường bị thối rữa. Cung cấp protein và chất xơ, dừa được đưa vào nhiều sản phẩm thực phẩm, ví dụ như bột của nó đã được tích hợp vào đồ ngọt, đồ ăn nhẹ, sản phẩm ép đùn và đồ nướng. Nó có đặc tính chống bệnh tiểu đường và chống ung thư, cũng như khả năng tăng cường miễn dịch và ngăn ngừa các bệnh tim mạch [35 , 36]. Thật thú vị khi lưu ý rằng mặc dù có thành phần dinh dưỡng tương tự như bột mì, nhưng bột dừa không chứa gluten(***). Do đó, một lựa chọn khả thi và lành mạnh cho bệnh nhân mắc bệnh celiac bao gồm thực phẩm không chứa gluten sử dụng bột dừa.

(***) Gluten (tiếng Latin: gluten, "hồ") là một protein gồm gliadin và glutenin. Các chất này liên kết với tinh bột, và tồn tại trong nội nhũ của hạt của một số loại cây hoà thảo, đặc biệt là lúa mì, yến mạch và lúa mạch. Do không tan trong nước nên gluten có thể được tinh chế bằng cách rửa với nước để tách khỏi tinh bột.

Gluten có trong các sản phẩm bánh, được dùng để thay thế thịt hoặc bổ sung như chất phụ gia thực phẩm vào nhiều loại đồ ăn chế biến sẵn. Một số người có phản ứng không dung nạp với gluten, dẫn đến các bệnh như bệnh celiac, bệnh tự miễn.

Các đặc tính chức năng của một thành phần mô tả hành vi của nó trong quá trình chuẩn bị và nấu nướng, và ảnh hưởng của nó đối với thành phẩm thực phẩm liên quan đến cảm giác, mùi vị và hình thức bên ngoài. Chúng tác động đến hành vi của protein trong thực phẩm trong quá trình tiêu thụ, chuẩn bị, bảo quản và chế biến [ 37 ]. Điều quan trọng là phải hiểu hành vi của các thành phần trong suốt quá trình nấu và chuẩn bị, cũng như ảnh hưởng của nó đối với hương vị, hình thức và kết cấu của sản phẩm thực phẩm cuối cùng. Tùy thuộc vào tính chất hóa học và vật lý, kích thước protein và cấu trúc phân tử, các phẩm chất chức năng ảnh hưởng đến hành vi của hệ thống thực phẩm trong suốt quá trình tiêu thụ, chuẩn bị, bảo quản, chế biến và sản xuất [ 38 ].

Khả năng hòa tan, tạo gel, hấp thụ nước và dầu cũng như các đặc tính nhũ hóa và tạo bọt đều là những đặc tính chức năng quan trọng của protein [ 39 ]. Tuy nhiên, cách chiết xuất protein, cách xử lý nguyên liệu thô thu được, bao gồm các giai đoạn và công cụ liên quan, và loại nguyên liệu thô đều ảnh hưởng đến hàm lượng protein và các đặc tính chức năng. Một nghiên cứu điều tra các khía cạnh chức năng và hóa lý của chất cô đặc protein có nguồn gốc từ phụ phẩm dừa đã phát hiện ra rằng, ở độ pH 4, protein dừa chủ yếu thấm trong dung dịch có tính axit và kiềm cao [ 40]. Các dung dịch kiềm và axit cực mạnh có thể hòa tan bột protein từ bánh dầu dừa. Việc xác định đặc tính của protein sẽ có lợi trong việc kết hợp bột protein dừa vào hệ thống thực phẩm.

3.1. Khả năng hấp thụ nước và dầu

Bột protein từ bánh dầu dừa được báo cáo là có khả năng hấp thụ nước và dầu thấp hơn so với bánh sữa dừa [ 40 ]. Theo Dat và Phuong [ 41 ], đối với bột , khi tăng kích thước hạt bột sẽ làm giảm khả năng hút dầu; tuy nhiên, nó làm tăng khả năng hấp thụ nước và trương nở.

3.2. Khả năng giữ dầu

Khả năng giữ dầu có liên quan đến sự hấp phụ của các hợp chất hữu cơ lên ​​bề mặt của chất nền và là một tính năng quan trọng của polysacarit. Mặc dù khả năng giữ dầu được quyết định một phần bởi thành phần hóa học, nhưng nó được quyết định nhiều hơn bởi độ xốp của cấu trúc sợi hơn là ái lực của phân tử với dầu [ 42 , 43 ]. Phần bã của cơm dừa thu được sau khi chiết xuất nước cốt dừa và VCO có thể cung cấp chất xơ cho chế độ ăn kiêng. Yalegama et al. [ 34] đã báo cáo rằng VCO đã khử chất béo có thể được xử lý hóa học để thu được polysacarit của vách tế bào dừa, cho thấy khả năng hấp thụ dầu và khả năng giữ dầu cao hơn so với VCO và nước cốt dừa. Mặt khác, trái ngược với nước cốt dừa, dầu dừa nguyên chất có cấu trúc nhỏ gọn với chất béo, đường, protein và khoáng chất. Do đó, khả năng giữ dầu của dầu dừa nguyên chất bị giảm bởi các thành phần không phải thành tế bào này. Khi so sánh với dầu dừa nguyên chất, nước cốt dừa có nhiều chất béo hơn nhưng ít thành phần khác hơn. Kết quả là nước cốt dừa có thể hút nhiều dầu hơn dầu dừa nguyên chất vốn có cấu trúc chất béo thấp hơn.

3.3. Độ hòa tan của protein

Hồ sơ về khả năng hòa tan của protein có thể xác định loại đồ uống hoặc thực phẩm có thể kết hợp với protein [ 44 ]. Độ hòa tan của protein dừa thường thấp—trong khoảng từ pH 4 đến 5—nhưng sẽ tăng lên nếu độ pH cao hơn hoặc thấp hơn phạm vi này. Phạm vi giữa pH 4 và 5 là độ hòa tan tối thiểu của các thành phần protein chính từ dừa bao gồm các chất chiết xuất từ ​​​​nội nhũ, sữa dừa tách béo và phân lập protein dừa; phạm vi này còn được gọi là điểm đẳng điện [ 27 , 45 , 46 ]. Độ hòa tan cao nhất được chứng minh ở pH 10,3 [ 45]. Khi độ pH nằm ngoài phạm vi đẳng điện (pH 3–5), các protein có điện tích âm hoặc dương, gây ra lực đẩy tĩnh điện, hydrat hóa ion và hòa tan protein [ 46 ]. Balachandran et al. [ 47 ] báo cáo rằng khả năng hòa tan của protein từ nội nhũ dừa cũng phụ thuộc vào các vùng khác nhau, liên quan đến các cấu hình axit amin khác nhau.

3.4. Thuộc tính tạo bọt

Theo Wani et al. [ 48 ], khả năng protein tạo ra một lớp da liên kết để giữ cho bọt khí lơ lửng và ngăn không cho chúng xẹp xuống khi protein mở ra được gọi là đặc tính tạo bọt. Sự biến tính của protein tạo ra nhiều cấu trúc mở ra hơn trong quá trình khai thác dầu, làm tăng các tương tác tại giao diện không khí-nước. Hơn nữa, việc giảm sức căng bề mặt giúp tăng cường khả năng tạo bọt cao, tăng khả năng tạo bọt tốt của protein. Protein từ bánh sữa dừa có khả năng tạo bọt thấp hơn so với bánh dầu dừa [ 49 ]. Độ pH ảnh hưởng đến khả năng tạo bọt của protein dừa cô lập. Gonzaliz và Tanchuco [ 50] cho thấy bọt nở ra nhiều nhất ở pH 2 và 11 trong khi độ ổn định của bọt thấp. Một lớp kết dính dày hình thành xung quanh bọt khí, ảnh hưởng đến sự ổn định của bọt. Damodaran [ 49 ] báo cáo rằng sự ổn định tạo bọt của bột protein trong bánh dầu dừa và bánh nước cốt dừa không có sự khác biệt. Vũ và cộng sự. [ 38 ] đã báo cáo rằng protein từ đậu phộng và dừa có khả năng và đặc tính tạo bọt tương tự nhau. Đặc tính tạo bọt rất quan trọng để ứng dụng protein trong các sản phẩm thực phẩm, chẳng hạn như trong kem đánh bông, kem mút và đồ uống.

3.5. Thuộc tính nhũ hóa

Theo Senphan và Benjakul [ 51 ], protein là chất nhũ hóa, giúp ổn định các giọt dầu trong nước cốt dừa. Chúng ổn định nhũ tương theo hai cách: ngăn ngừa sự kết tụ bằng cách tạo ra một lớp liên kết dính xung quanh các giọt dầu và giảm sức căng liên kết giữa các pha nước và dầu. Tính chất nhũ hóa của chất nhũ hóa protein là thước đo hiệu quả của chúng dựa trên độ ổn định, hoạt tính và khả năng nhũ hóa [ 52 ]. Để có được chỉ số hoạt động nhũ hóa, diện tích bề mặt phân cách ổn định trên một đơn vị trọng lượng của protein được tính toán. Trong khi đó, chỉ số ổn định nhũ tương đo lường khả năng nhũ tương chịu được sự thay đổi cấu trúc trong một khoảng thời gian xác định [ 53]. Các tính chất có liên quan đến tính linh hoạt của phân tử, tính kỵ nước bề mặt, điện tích bề mặt và khả năng hòa tan protein. Do sự mở ra và phân ly một phần của các protein hình cầu, các nhóm kỵ nước tương tác với các protein bị biến tính, làm tăng khả năng hấp phụ tại bề mặt phân cách dầu-nước và hoạt động bề mặt [ 54 ]. Kết quả là, protein từ bánh dầu dừa có giá trị chỉ số ổn định nhũ hóa và hoạt tính nhũ hóa cao hơn so với protein từ bánh sữa dừa [ 55 ].

Protein trong nước cốt dừa ảnh hưởng đến sự ổn định của nhũ tương. Một nghiên cứu so sánh đã đánh giá độ ổn định của nhũ tương và các thông số hóa lý của nước cốt dừa thu được từ ba giai đoạn trưởng thành khác nhau của dừa [ 29 ]. Các thông số bên trong, chủ yếu là pH và nồng độ protein, ảnh hưởng đến sự ổn định của nhũ tương nước cốt dừa. Theo Onsaard, et al. [ 56 ], các protein chiết xuất từ ​​sữa dừa đã ổn định nhũ tương nhớt một cách hiệu quả. Tuy nhiên, khi so sánh với whey protein cô lập, các protein chiết xuất từ ​​kem dừa có hiệu quả thấp hơn do bộ đồng nhất tránh được sự kết tụ của các giọt hoặc tạo ra các giọt dầu nhỏ để đạt được nhũ tương ổn định [ 56 ].

Nói chung, đặc tính nhũ hóa của protein dừa bị ảnh hưởng đáng kể bởi nhiệt độ, độ pH và cường độ ion [ 17 , 56 ]. Nhũ tương có 1,2% protein sữa dừa và được áp dụng bằng siêu âm rất ổn định [ 57 ]. Patil và Benjakul [ 29 ] đã nghiên cứu các đặc tính nhũ hóa của globulin và albumin phân đoạn từ thịt dừa đã khử chất béo. Khi so sánh với albumin, phần globulin hoạt động tốt hơn với vai trò là chất nhũ hóa. Protein dừa cho thấy sự khác biệt về đặc tính nhũ hóa do thay đổi thành phần axit amin. Tỷ lệ của các axit amin phân cực và không phân cực của bề mặt protein, và những thay đổi trong sự phân bố của các axit amin ảnh hưởng đến đặc tính nhũ hóa. Theo Patil và Benjakul [29 ], nói chung, đặc tính nhũ hóa cao hơn ở các protein kỵ nước có chuỗi bên không phân cực. Nói cách khác, nước cốt dừa về cơ bản bao gồm nhũ tương được ổn định bởi protein trong pha nước. Tối đa hóa chất nhũ hóa thông qua chức năng của protein có thể cải thiện độ ổn định của nước cốt dừa. Tuy nhiên, việc làm mất ổn định nhũ tương khiến nó sụp đổ, thu được dầu dừa nguyên chất. Các quy trình được sử dụng để làm mất ổn định nước cốt dừa quyết định năng suất, tính chất và chất lượng của dầu dừa nguyên chất.

3.6. Tính chất nhiệt

Protein dừa rất nhạy cảm với nhiệt. Làm nóng chúng đến 80 °C gây biến tính và đông tụ [ 17 ]. Ở nhiệt độ cao từ 80 °C đến 120 °C, nước cốt dừa thô chưa pha loãng cho thấy nhiều quá trình chuyển đổi thu nhiệt thông qua các phép đo nhiệt lượng quét vi sai. Kết quả này phản ánh thành phần protein đa dạng của protein dừa cũng như hành vi biến tính nhiệt khác nhau của chúng [ 17 , 58 ]. Sự biến tính và kết tủa protein trong nước cốt dừa xảy ra khi tiếp xúc với nhiệt độ cao trong thời gian dài. Nhiệt làm tăng sự biến tính của protein dừa ở cả vùng pH cơ bản và axit [ 56 ].

4. Nguồn đạm

Cây dừa có các bộ phận khác nhau: lá, búp, hoa, quả và hạt đang nảy mầm. Một số bộ phận này rất giàu protein, mang lại lợi ích cho sức khỏe con người. Ví dụ, hàm lượng protein trong nhân trắng ăn được của quả dừa là khoảng 4,3%, chủ yếu bao gồm globulin. Các axit amin thiết yếu có trong globulin dừa được thể hiện trong Bảng 1 ; và những hàm lượng này được thể hiện dưới dạng phần trăm của tổng nitơ [ 59 ]. Nếu chế độ ăn của con người đầy đủ về các mặt khác thì đây là nguồn protein đầy đủ, dẫn đến sự tăng trưởng như nhau cho dù đó là nguồn protein duy nhất. Lal et al. [ 60] đã báo cáo rằng việc cho ăn protein được phân lập từ nhân dừa làm giảm hàm lượng lipid ở động vật thí nghiệm vì tỷ lệ lysine so với arginine rất thấp (2,13% lysine và 24,5% arginine). Hơn nữa, một loại protein đông tụ tự nhiên hiệu quả có trong nội nhũ dừa, và đây là một loại protein hòa tan trong nước [ 61 ]. Là một nguồn protein, bã dừa đã được dùng làm thức ăn cho động vật nhai lại, lợn và gia cầm với kết quả tốt.

Bột dừa rất giàu protein (21,2–21,4%, cơ sở vật chất khô), là nguồn protein lý tưởng cho thức ăn chăn nuôi [ 60 ]. Hơn nữa, trong nghiên cứu của Moorthy và Viswanathan [ 62 ], bột dừa chứa 22,8% CP, nhưng các axit amin quan trọng trong bột dừa, lysine (0,59%) và methionine (0,34%) lại thấp hơn so với các loại thức ăn chăn nuôi khác chẳng hạn như bột đậu tương (2,69 và 0,62%), bột hướng dương (1,00 và 0,5%) và bột lạc (1,54 và 0,54%) tương ứng, do đó có thể cần cân đối bổ sung. Mặc dù bột dừa chứa CP thấp hơn và nghèo một số axit amin thiết yếu ( Bảng 2 ) so với các loại bột dầu thông thường khác, bao gồm các phụ phẩm ca cao và hạt ủ bia, nhưng nó cho thấy giá trị sinh học cao hơn [ 63 , 64]. Hơn nữa, protein phân hủy trong dạ cỏ thấp hơn và protein đi qua dạ cỏ trong bột dừa cao hơn so với các nguyên liệu thức ăn chăn nuôi khác [ 65 ]. Hiện nay, bột dừa (18–25% CP) được sử dụng rộng rãi làm nguồn protein cho động vật nhai lại do giá thành tương đối thấp, nhưng do thiếu axit amin lysine và lưu huỳnh và hàm lượng chất xơ cao nên bị hạn chế sử dụng trong chế độ ăn không nhai lại [ 66 ]. Vì vậy, để sử dụng nó trong khẩu phần ăn không nhai lại, có thể cần phải bổ sung axit amin.

Bảng 2. Thành phần axit amin của nhân dừa [ 56 ] và nước dừa [ 65 ].

(Vào bản gốc để nhận được thông tin trong biểu)

Nước dừa cũng có thể được sử dụng để làm thực phẩm protein bằng cách sử dụng men Saccharomyces fragilis [ 60 ]. Tuy nhiên, nước dừa có hàm lượng protein thấp. Thành phần axit amin của nó được thể hiện trong Bảng 2 . Tương tự, ở một bộ phận khác của cây dừa, CP trong nhựa dừa (chiết xuất từ ​​hoa dừa) là 0,26% theo Asghar et al. [ 67 ], chỉ ra rằng nhựa dừa không thể được coi là một nguồn protein. Các đặc tính nêu trên chứng minh rằng một số bộ phận (ví dụ: nhân dừa và bột) của cây dừa rất giàu protein trong khi một số bộ phận (ví dụ: nước cốt dừa, thân và lá) chứa ít protein.

5. Nguồn sợi

Theo một phân tích gần đúng, 100 g bột dừa có 12,1% protein, 10,9% chất béo, 3,1% tro, 3,6% độ ẩm và 70,3% carbohydrate [ 68 ]. Khan và cộng sự. [ 69 ] báo cáo rằng bột dừa chứa 6,7% độ ẩm, 1,55% tro, 14,3% protein, 54,0% chất béo, 20,50% chất xơ và 23,40% carbohydrate. Theo Trinidad et al. [ 68 ], trong khi bột dừa chứa hàm lượng chất xơ cao, nó tạo ra các axit béo chuỗi ngắn, chẳng hạn như butyrate, axetat và propionate khi lên men. Nó cũng có 56,8% chất xơ không hòa tan và 3,8% chất xơ hòa tan, với tổng số 60,9% chất xơ [ 70]. Các nghiên cứu cũng cho thấy rằng bột dừa thu được qua quá trình chế biến khô có hàm lượng protein cao trong khi bột thu được từ quá trình chế biến ướt có nhiều chất xơ. Bột dừa là một thành phần đa năng trong việc phát triển thực phẩm chức năng với một số lợi ích cho sức khỏe [ 34 ] vì nó chứa chất xơ có thể giúp giảm lượng đường trong máu và mức cholesterol, đồng thời tăng khối lượng phân. Một nguồn chất xơ rẻ tiền, nó có thể được kết hợp trong ngành công nghiệp thức ăn chăn nuôi và thực phẩm do hoạt động hạ đường huyết trong ống nghiệm cao; hoạt động chống oxy hóa hiệu quả của nó chống lại các gốc OH, ABTS+ và DPPH; và khả năng trương nở, dầu, nước và khả năng chứa cao của nó [ 71 ]. Theo Adeloye et al. [ 72], bột ngô trộn với bột dừa đã khử chất béo có khả năng làm giảm tình trạng suy dinh dưỡng do protein-năng lượng ở các quốc gia kém phát triển đồng thời khuyến khích sử dụng bã dừa làm thực phẩm thay vì vứt bỏ. Raczyk và cộng sự. [ 73 ] báo cáo rằng bột dừa và bột hạt dẻ đều là những thành phần tuyệt vời cho cả thực phẩm chức năng và thực phẩm giàu dinh dưỡng.

6. Kháng khuẩn

Theo Boateng et al. [ 74 ], dầu dừa là một loại dầu ăn được sản xuất bằng cách nghiền cùi dừa hoặc nhân của quả dừa chín thu được từ quả dừa [ 74 ]. Một số nghiên cứu đã điều tra hoạt động kháng khuẩn trong dầu dừa. Từ phân tích thành phần axit béo, Hovorková et al. [ 75 ] cho thấy dầu dừa chứa 42% axit lauric, là một axit béo chuỗi trung bình chức năng (MCFA) có hoạt tính kháng vi-rút và kháng khuẩn [ 76 , 77 ]. MCFA đã cho thấy hoạt động phá vỡ màng tế bào chống lại vi khuẩn Gram dương, cản trở sự phát triển của vi khuẩn hoặc kích hoạt quá trình ly giải tế bào vi khuẩn [ 78 ]. Hovorková và cộng sự. [ 75] đã báo cáo rằng dầu dừa không có hiệu quả đối với vi khuẩn Gram dương Bifidobacterium và Lactobacillus spp., nhưng có hoạt tính kháng khuẩn thấp đối với hai loại vi khuẩn đường ruột Gram âm đã được thử nghiệm. Tuy nhiên, dầu dừa có hiệu quả ức chế Staphylococcus aureus ở nồng độ 0,56 mg/mL và Enterococcus cecorum ở nồng độ 1,13–2,25 mg/mL [ 75 ]. E. cecorum được công nhận là mầm bệnh quan trọng ở gà thịt và sự lây nhiễm của nó gây ra bệnh viêm khớp ở gà [ 79 , 80 ]. Trong khi đó, S. aureus được coi là mầm bệnh phổ biến dẫn đến rối loạn hệ thống ở người và động vật [ 81 ,82 ]. Rolinec et al. [ 83 ] tuyên bố rằng dầu dừa được sử dụng như một chất phụ gia trong thức ăn cho lợn có thể khuyến khích vi khuẩn sinh học phát triển, bao gồm Bifidobacterium và Lactobacillus spp., chứng minh tác dụng tích cực đối với việc quản lý sức khỏe của lợn. Bột hoặc dầu dừa gần đây đã được sử dụng làm phụ gia thức ăn cho gà thịt và lợn để cải thiện khả năng miễn dịch và tăng năng suất của chúng [ 83 , 84 , 85 , 86 ]. Laloučková và cộng sự. [ 87 ] cũng cho thấy dầu dừa có tác dụng kháng khuẩn tích cực đối với một chủng vi khuẩn gây bệnh viêm vú ở bò, Streptococcus agalactiae. Có bằng chứng đầy hứa hẹn rằng việc sử dụng dầu dừa có đặc tính kháng khuẩn làm phụ gia thức ăn chăn nuôi trong dinh dưỡng động vật có thể là một giải pháp thay thế kháng sinh trong chăn nuôi.

Ngoài ra, dầu dừa là một sản phẩm chính của cọ dừa và thể hiện các đặc tính dược lý với khả năng kháng khuẩn chống lại Streptococcus spp. Đó là nguyên nhân gây sâu răng và viêm nướu nghiêm trọng [ 88 ]. Khác nhau về nồng độ, một chất chiết xuất từ ​​cồn dừa đã cho thấy kết quả tích cực về khả năng ức chế vùng đối với S. mutans , Lactobacillus acidophilus , S. salaryarius và S. mitis [ 77 ]. Axit lauric hoạt động như một hợp chất kháng khuẩn chống lại một số bệnh lây nhiễm khoang miệng. Ngoài ra, chiết xuất hoạt chất của sợi vỏ dừa cũng cho thấy đặc tính kháng khuẩn chống lại vi khuẩn răng miệng, chẳng hạn nhưFusobacterium nucleatum , Lactobacillus casei và S. mutans [ 89 , 90 , 91 ]. Vỏ quả dừa được báo cáo là có tác dụng kháng khuẩn đáng kể đối với Bacillus subtilis , S. aureus và Micrococcus luteus . Tuy nhiên, chiết xuất không hiệu quả đối với Escherichia coli [ 92 ]. Một nghiên cứu khác đã chứng minh rằng việc lựa chọn dung môi được sử dụng trong quá trình chiết xuất cung cấp các hoạt tính kháng khuẩn khác nhau. Chiết xuất benzen từ bột vỏ dừa đã cho thấy hoạt tính kháng khuẩn cao hơn đối với E. colitrong khi chiết xuất dietyl ete ức chế hiệu quả vi khuẩn gây bệnh, Salmonella typhi [ 93 ]. Các hợp chất sinh học hứa hẹn chính trong cây dừa có vai trò trong hoạt động kháng khuẩn là tocopherol, rượu palmitoleyl, cycloartenol và β-sitosterol [ 91 ]. Các nghiên cứu trước đây đã làm nổi bật nhiều hoạt động kháng khuẩn tiềm năng theo thành phần của cây cọ dừa và nó cần được nghiên cứu thêm trên các mô hình động vật khác nhau.

7. Điều hòa miễn dịch

Các đặc tính điều hòa miễn dịch của protein dừa đã được kiểm tra ở những con chuột bạch tạng Thụy Sĩ bị ức chế miễn dịch (CP) do cyclophosphamide gây ra. CP là một loại thuốc chống ung thư được sử dụng thường xuyên có chứa các chất chuyển hóa phản ứng, chẳng hạn như mù tạt phosphoramide và acrolein gây độc tính. Theo những phát hiện của nghiên cứu này, protein dừa có tác dụng điều hòa miễn dịch đáng kể [ 94 ].

Mật hoa cọ không cồn (NPNC: non-alcoholic palm nectar) từ Cocos nucifera có thể thúc đẩy cả miễn dịch qua trung gian tế bào và miễn dịch dịch thể theo dữ liệu in vivo về các hoạt động điều hòa miễn dịch. Ngoài ra, các mẫu có tác động bảo vệ gan, đặc biệt khi có men gan tăng [ 95 ]. Cụm hoa non của cây dừa tạo ra NPNC, là chất làm mới sinh học và là nguyên liệu thô cho nhiều loại hàng hóa có giá trị gia tăng — bao gồm mật ong, xi-rô, đường thốt nốt và đường — được tạo ra bằng cách đun sôi và làm đặc nhựa cây tươi [ 96 ].

Dầu dừa nguyên chất (VCO) chứa các thành phần chức năng bao gồm 17% axit meristic, 48% axit lauric (LA), 10% axit capric (C10) và 8% axit caprylic (C8) [ 97 , 98 ]. Nhiều cuộc điều tra gần đây đã phát hiện ra rằng LA là chất ức chế sự phát triển của vi khuẩn hiệu quả nhất vì vùng ức chế cao nhất được quan sát thấy trên các loại vi khuẩn khác nhau [ 99 ]. Axit capric và caprylic cũng có thể ức chế sự phát triển của vi sinh vật [ 100 ]. VCO đã được chứng minh là làm giảm sự phát triển của Staphylococcus aureus bằng cách tăng khả năng của các tế bào miễn dịch thực bào để phá hủy thành tế bào vi khuẩn [ 9 ]. Nó cũng có thể được sử dụng như một bộ điều biến hệ thống miễn dịch tế bào và là một chất thay thế cho thuốc kháng sinh. bàn số 3tóm tắt các đặc tính điều hòa miễn dịch và dược phẩm của các bộ phận khác nhau của cây dừa từ các nhà nghiên cứu khác nhau.

Bảng 3. Dược tính của các bộ phận khác nhau của dừa, dữ liệu từ các nghiên cứu trước đây [ 4 , 94 , 101 , 102 , 103 ].

(Vào bản gốc để nhận được thông tin trong biểu)

8. Chống oxy hóa

Chất chống oxy hóa trong dừa đã được báo cáo là có nhiều ở hầu hết các loài thực vật và chúng có thể hoạt động như những chất nhặt rác các loại oxy phản ứng (ROS), cải thiện tình trạng mất cân bằng oxy hóa đối với chức năng của tinh trùng.

Nước dừa thường bao gồm 5–8% tổng chất rắn hòa tan (TSS:  total soluble solids), với đường chiếm phần lớn (3–7%) trong nước dừa. Theo Loki và Rajamohan [ 101 ], khi những con chuột cái bị nhiễm độc carbon tetrachloride được cung cấp 6 mL/100 g nước dừa theo trọng lượng cơ thể, hoạt động của enzyme chống oxy hóa (mức superoxide dismutase và catalase) đã được phục hồi và quá trình peroxy hóa lipid giảm. Nước dừa cũng chứa 30 mg/dL L-arginine có tác dụng ức chế sự hình thành gốc tự do do hoạt động chống oxy hóa [ 104 ] và 15 mg/100 mL axit ascorbic giúp ngăn chặn quá trình peroxy hóa lipid ở chuột [ 105 ]. Các thành phần phenolic được phát hiện trong nước dừa là catechin và axit salicylic [ 106 ].

Ngược lại, các pic sắc ký của tám hợp chất được xác định trong thịt dừa cho thấy các hợp chất phenolic trong thịt là axit salicylic, p-coumaric, caffeic và galic. Những hóa chất này cho thấy hoạt động chống oxy hóa đáng kể trong nước và thịt dừa. Nồng độ axit ascorbic trong cơm dừa và nước lần lượt chỉ là 0,9 và 0,7 mg/100 g [ 107 ]. Hơn nữa, sự hiện diện của axit ascorbic có liên quan đến sự sẵn có của hoạt động chống oxy hóa trong nước dừa tự nhiên [ 108 ].

Vỏ dừa là nguồn cung cấp nhiều loại flavonoid và axit phenolic có hoạt tính chống oxy hóa cao. Các chất chống oxy hóa tổng hợp có thể được thay thế bằng các hóa chất này trong chế phẩm thực phẩm. Theo Appaiah et al. [ 22 ], có một lượng lớn hợp chất phenolic trong dầu được sản xuất từ ​​nhân dừa có chứa testa và VCO xử lý nhiệt. Điều quan trọng là xác định các thành phần polyphenol cụ thể và xác định khả năng chống oxy hóa trong vỏ dừa để thương mại hóa nó như một nguồn thức ăn chăn nuôi có tiềm năng chống oxy hóa. So với dầu dừa thương mại, VCO có tổng hàm lượng phenol gấp bảy lần tùy thuộc vào loại dừa và phương pháp chiết xuất [ 109 ] và quá trình tinh chế có thể loại bỏ một số thành phần có lợi về mặt sinh lý [ 110]. Một nghiên cứu so sánh hoạt động chống oxy hóa trong sữa dừa, sữa dê và sữa bò cho thấy dừa có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất trong tổng hàm lượng phenol (TPC), khả năng chống oxy hóa khử sắt (FRAP: ferric reducing antioxidant power), hoạt động nhặt gốc tự do DPPH (DPPH:) và khả năng hấp thụ gốc oxy công suất (ORAC: oxygen radical absorbance capacity ), với các giá trị trung bình lần lượt là 575,15 mg GA/100 g FW, 471,55 mg TE/100 g FW, 68,39 phần trăm và 784,47 umol TE/100 g FW [ 111 ].

9. Ảnh hưởng đối với động vật nhai lại

9.1. Sản xuất mêtan

Một số nhà nghiên cứu đã cố gắng giảm thiểu khí thải mêtan ở động vật nhai lại bằng cách cho gia súc ăn thức ăn có chứa MCFA [ 112 ]. Các sản phẩm phụ từ dừa, ví dụ cùi dừa, được sử dụng nhiều vì chúng chứa nhiều MCFA; chúng là phế phẩm rất dễ kiếm; và chúng không cạnh tranh với nhu cầu của con người [ 113 , 114 , 115 ]. Bên cạnh đó, các nghiên cứu đã chỉ ra cách dầu dừa làm giảm khí mê-tan trong quá trình lên men dịch dạ cỏ. Sondakh et al. [ 116] đã điều tra tác động của VCO trong chế độ ăn uống như một nguồn MCFA để giảm sản xuất khí mê-tan trong hệ thống tiêu hóa của động vật nhai lại. Thí nghiệm trong ống nghiệm bao gồm năm phương pháp xử lý VCO khác nhau bằng cách sử dụng dịch dạ cỏ trộn với thức ăn tinh và chất nền thức ăn thô xanh theo tỷ lệ 40:60. Các chất bổ sung VCO sau đây đã được sử dụng trong thí nghiệm, chứa các mức VCO tăng dần (A—0%, B—2%, C—4%, D—6% và E—8% trong chất khô). Nghiên cứu cho thấy rằng sản xuất mêtan giảm 18–30% mà không can thiệp vào hoạt động của vi sinh vật trong quá trình lên men dịch dạ cỏ trong ống nghiệm sau khi bổ sung 2–8% VCO trong thức ăn. Việc bổ sung tới 4% VCO không dẫn đến số lượng động vật nguyên sinh khác nhau. Tuy nhiên, khi liều lượng cao hơn ở mức 6–8% VCO, số động vật nguyên sinh giảm.

9.2. Ảnh hưởng đến chức năng dạ cỏ

Trong một nghiên cứu in vitro khác, Matsuba et al. [ 112 ] đã điều tra việc bổ sung dầu dừa 0% và 5% ngoài thức ăn thô xanh và thức ăn tinh thương mại theo tỷ lệ 30:70. Họ phát hiện ra rằng việc bổ sung dầu tới 5% không ảnh hưởng đến tổng VFA dạ cỏ. Nó làm tăng nồng độ amoniac và butyrat nhưng giảm phần trăm mol axetat. Nó cũng làm giảm sự phong phú tuyệt đối của chi F. succinogenes , với 0,62% đối với đối chứng và 0,002% đối với dầu dừa. Kongmun et al. [ 117 ] và Liu et al. [ 118 ] quan sát thấy các xu hướng giảm tương tự, cho thấy F. succinogenes in vivo và in vitro thấp hơn tương ứng. Những giảm này là hậu quả của tác dụng diệt khuẩn của axit lauric đối với vi khuẩn dạ cỏ [119 ], có thể đặc trưng cho loài. Do ảnh hưởng bất lợi này đối với F. succinogenes , dầu dừa có thể ức chế quá trình lên men chất xơ, điều này có thể cản trở việc sử dụng thức ăn hiệu quả.

Một số báo cáo chứng minh tác động của dầu dừa đối với việc sản xuất sữa của bò sữa và lượng chất khô (DMI: Dry matter intake). Về mặt này, Faciola và Broderick [ 120 ] đã đánh giá việc bổ sung dầu dừa vào chế độ ăn như một tác nhân ức chế động vật nguyên sinh dạ cỏ thực tế đối với sản xuất sữa, khả năng tiêu hóa chất dinh dưỡng, quá trình lên men dạ cỏ và lượng chất khô hấp thụ. Mức tiêu thụ dầu dừa 687 g/ngày trong tổng khẩu phần hỗn hợp (TMR: total mixed ration) không ảnh hưởng đến DMI, thành phần sữa và sản lượng sữa của bò sữa đang cho con bú [ 120 ]. Tương tự, bổ sung 7% dầu dừa với bột tỏi không ảnh hưởng đến tổng DMI, khả năng tiêu hóa ADF, NDF và OM ở trâu đực đầm lầy [ 117 ].

Tuy nhiên, tác động của dầu dừa đối với DMI đã gây tranh cãi. Hristov et al. [ 121 ] đưa 240 g/ngày CO vào dạ cỏ của bò sữa trước khi cho ăn và khẳng định không có thay đổi về DMI. Tuy nhiên, bò sữa tiêu thụ 500 g/ngày CO2 có DMI thấp hơn (Lee và cộng sự [ 122 ] và không thấy giảm DMI khi bò cái tơ được cho ăn 250 g/ ngày dầu dừa (Jordan và cộng sự [ 123 ). Reveneau và cộng sự [ 124 ] báo cáo rằng việc bổ sung 5% dầu dừa vào thức ăn của sáu con bò sữa đang cho con bú dẫn đến giảm DMI 4,2 kg/ngày. Khi so sánh với chế độ ăn đối chứng, Hollmann và Beede [ 125] đã báo cáo rằng việc thay thế dầu dừa bằng ngô xay trong thức ăn cho bò sữa đang cho con bú đã làm giảm DMI và tăng hàm lượng chiết xuất ether trong chế độ ăn dầu dừa (tương ứng là 10,4% so với 5,7%). Hơn nữa, các tác giả này đã suy đoán rằng mức tinh bột cao (30,1%, cơ sở DM) trong chế độ ăn của bò có thể làm tăng khả năng cung cấp propionate, làm trầm trọng thêm tình trạng suy giảm DMI khi sử dụng dầu dừa. Những tác động bất lợi của dầu dừa đối với DMI đã được ghi nhận khi dầu dừa được sử dụng để thay thế carbohydrate trong chế độ ăn uống do hàm lượng chất béo cao hơn trong chế độ ăn uống. Sự suy giảm DMI có liên quan đến việc thay thế chất béo bằng carbohydrate [ 126 ] trong khi những lời giải thích khả dĩ cho sự suy giảm bao gồm tiêu hóa NDF thấp hơn, quá trình oxy hóa nhiên liệu trao đổi chất, vị ngon và phản ứng peptide đường ruột [ 125].

10. Ảnh hưởng đối với gia cầm

10.1.Hàm lượng được đề xuất

Mặc dù có đủ lượng protein và carbohydrate, nhưng việc sử dụng bột dừa (CM) trong khẩu phần ăn của gia cầm vẫn còn hạn chế do một số yếu tố: nồng độ lysine và methionine không đủ, polysacarit không tinh bột (NSP:  non-starch polysaccharide) rất khó tiêu hóa và mật độ khối thấp [ 86 ] . Các nghiên cứu trước đây của Eamilao [ 127 ] đã phát hiện ra rằng gà thịt có thể dung nạp tới 5% CM trong khẩu phần ăn trong khi Mahadevan et al. [ 128 ] cho thấy gà đẻ được nuôi dưỡng bằng 20% ​​CM có thể duy trì sản lượng trứng tối ưu so với gà mái được cho ăn ngô-đậu nành. Sau đó, Thomas và Scott [ 129] đã quan sát thấy 40% gà chấp nhận CM(coconut meal), với điều kiện là chế độ ăn có mật độ năng lượng cao và được bổ sung lysine. Tuy nhiên, tốc độ tăng trưởng không thể so sánh được với những con gà được cho ăn chế độ ăn ngô-đậu nành. Tầm quan trọng của việc cân bằng axit amin (AA) và cung cấp đủ năng lượng chuyển hóa (ME) trong chế độ ăn CM sau đó đã được tìm thấy bởi Panigrahi et al. [ 130 ] và Sundu et al. [ 131 ] khi họ quan sát thấy gà dung nạp được tới 25% CM khi bổ sung lysine và methionine và cân bằng ME.

10.2. Các yếu tố hạn chế sử dụng bột dừa

Sự hiện diện của NSP trong CM bao gồm cellulose (13%), galactomannan (61%) và mannan (26%) có thể là yếu tố kháng dinh dưỡng có thể ảnh hưởng đến khả năng tiêu hóa chất dinh dưỡng ở gia cầm [ 132 , 133 ]. Một số nghiên cứu cho rằng NSP bao bọc các chất dinh dưỡng và cản trở enzyme tiêu hóa liên kết với cơ chất tiềm năng của nó, do đó làm giảm hiệu quả của quá trình thủy phân enzyme tiêu hóa [ 134 , 135 ]. Các công trình tương tự trong các nguyên liệu thức ăn chứa NSP khác đã cho thấy tác dụng ức chế hệ tiêu hóa và chức năng tiêu hóa của gà, chẳng hạn như mannan trong bánh hạt cọ, pentosan trong lúa mì và glucan trong lúa mạch [ 136 , 137 , 138]. Bên cạnh đó, nồng độ lysine thấp cũng là mối quan tâm chính khi xem xét CM làm thức ăn cho gia cầm. Với hàm lượng arginine cao, điều này có thể dẫn đến tác động đối kháng với khả năng cung cấp lysine, nghĩa là cần phải chú ý khi xây dựng tỷ lệ lysine trên arginine [ 139 ].

10.3. Chiến lược nâng cao chất lượng dinh dưỡng của bột dừa

Bên cạnh việc bổ sung axit amin, các chiến lược khác đã được khám phá để cải thiện giá trị thức ăn của CM ở gà, bao gồm ngâm, ép viên và xử lý enzyme ngoại sinh thông qua quá trình lên men trước khi cho ăn hoặc bổ sung vào khẩu phần. Việc sử dụng hỗn hợp đa enzyme và enzyme phân giải mannan đã được chứng minh là cải thiện tốc độ tăng trưởng và giảm tỷ lệ chết ở gà thịt [ 140 , 141 ]. Việc giảm hoặc phân hủy NSP bởi các enzyme làm tăng khả năng cung cấp chất dinh dưỡng bằng cách phá vỡ ma trận chất xơ và chất dinh dưỡng [ 142]. Trong khi CM ngâm hoặc ép viên trước khi cho ăn cải thiện lượng ăn vào và tốc độ tăng trưởng, khả năng tiêu hóa chất dinh dưỡng vẫn không bị ảnh hưởng. Sự cải thiện lượng thức ăn ăn vào như vậy có thể là do những thay đổi về mật độ khối CM, độ hòa tan của thức ăn và tốc độ thức ăn đi qua nhanh hơn [ 140 ].

11. Ảnh hưởng đối với động vật thủy sinh

Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu đã điều tra tiềm năng ứng dụng chất thải nông nghiệp bao gồm cả thân dừa trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản [ 143 , 144 , 145 , 146 ]. Kiến thức này đặc biệt quan trọng để giải quyết thách thức lớn về chi phí thức ăn chăn nuôi đắt đỏ, chiếm khoảng 70% toàn bộ sản xuất thức ăn chăn nuôi. Điều này đòi hỏi phải xác định các nguồn thay thế có nguồn gốc từ nguyên liệu thức ăn địa phương có chi phí thấp, sẵn có và thân thiện với môi trường. Cây dừa đã được báo cáo trong nhiều nghiên cứu là có lợi đáng kể cho các loài nuôi trồng thủy sản, bao gồm tiêu hóa, tăng trưởng, chuyển hóa lipid, sức khỏe và phản ứng chống oxy hóa [ 147 , 148 , 149 , 150, 151 , 152 ]. Mặc dù đuông dừa thiếu đạm do hàm lượng đạm thấp và nhiều chất xơ nhưng thông qua công nghệ lên men, khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng có thể được cải thiện [ 150 ]. Farizaldi và Jafrinur [ 151 ] đã báo cáo sự tăng trưởng đáng kể của cá da trơn ( Clarias Sp ) được nuôi bằng chất thải dừa lên men bằng men bánh mì. Một ứng dụng thay thế khác của cọ dừa là giảm chi phí thức ăn trong nuôi trồng thủy sản bằng cách sử dụng các loại dầu giàu năng lượng như dầu cọ, dầu dừa, dầu cá, dầu lạc và dầu dừa nguyên chất [ 153 , 154 , 155 ]. Ngoài protein thô và chất xơ thô, lipid trong dầu dừa cũng được đánh giá trong nhiều nghiên cứu khác nhau [146 , 147 , 153 , 156 ]. Các nghiên cứu trước đây cho thấy sử dụng dầu dừa thay vì dầu cá để cải thiện sự phát triển của cá hồi vân ( Oncorhynchus mykiss ) [ 156 ] và cá rô phi sông Nile ( Oreochromis niloticus ) [ 147 , 154 ]. Hàm lượng axit béo không no (EPA và DHA) giảm đáng kể so với dầu cá trích và dầu cá [ 157 ]. Việc áp dụng dầu dừa không chỉ giới hạn ở các loài cá mà còn trên các loài nuôi trồng thủy sản khác, chẳng hạn như tôm thẻ chân trắng ( Panaeus vannamei ) theo báo cáo của [ 152]. Bên cạnh việc tăng cường sự phát triển của các loài nuôi trồng thủy sản, đuông dừa cho thấy tiềm năng cải thiện sức khỏe của các loài nuôi trồng thủy sản, chẳng hạn như cá rô phi sông Nile ( Oreochromis niloticus ) và Spinibarbus sinensis [ 154 , 158 ].

12. Kết luận và triển vọng tương lai

Các bộ phận và sản phẩm khác nhau của dừa đang được các nhà nghiên cứu khám phá và sử dụng như một giải pháp thay thế trong việc tạo ra, thay thế và tái tạo các thành phần hiện có trong thức ăn chăn nuôi. Sự hiện diện của nhiều chất dinh dưỡng khác nhau và các đặc tính có lợi hóa ra lại là nguồn cảm hứng chính cho các học giả bắt đầu nghiên cứu sâu về dừa. Có vẻ như các sản phẩm và sản phẩm phụ khác nhau từ dừa - chẳng hạn như nước dừa, sữa, cùi dừa, vỏ dừa, bột mì, nhân thô, dầu và cơm dừa nạo sấy - được sử dụng rộng rãi trong các ngành chăn nuôi, đặc biệt là ở động vật nhai lại và nuôi trồng thủy sản, theo nhiều phát hiện. Việc khám phá vẫn đang tiếp diễn. Tuy nhiên, sự xuất hiện của một số yếu tố kháng dinh dưỡng như mannan, galactomannan, cellulose và những yếu tố khác có thể hạn chế việc sử dụng dừa trong lĩnh vực thức ăn chăn nuôi. Với trở ngại này, có một cơ hội lớn cho nghiên cứu theo hướng đổi mới công nghệ—chẳng hạn như tiền xử lý dừa—trong việc giảm tác động của các chất kháng dinh dưỡng đó trước khi được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi đồng thời cải thiện thành phần dinh dưỡng của các bộ phận chức năng của dừa. Tuy nhiên, nhiều khám phá quan trọng khác nhau được đưa vào bài viết đánh giá này, cho phép có một triển vọng hơi háo hức về tương lai. Các bộ phận khác nhau của dừa có thể và nên được sử dụng và áp dụng trong thức ăn chăn nuôi ở phạm vi rộng hơn. Các đặc tính chống oxy hóa, kháng khuẩn, y học và điều hòa miễn dịch đã được phát hiện trong dừa, tất cả đều giúp cải thiện sức khỏe và dinh dưỡng của vật nuôi. Sự hiện diện của dừa trong thức ăn chăn nuôi giúp giảm đáng kể chi phí thức ăn đồng thời mang lại lợi ích đáng kể cho vật nuôi, bao gồm tiêu hóa, tăng trưởng, chuyển hóa lipid, sức khỏe, và phản ứng chống oxy hóa và do đó cung cấp một số tiềm năng được sử dụng trong lĩnh vực thức ăn chăn nuôi. Tuy nhiên, một cách chế biến, chiết xuất và xử lý dừa cần được thiết lập để giảm các yếu tố tiêu cực và cải thiện các đặc tính chức năng của các sản phẩm từ dừa. Các nghiên cứu sâu hơn là cần thiết để nâng cao chất lượng của các sản phẩm động vật bằng cách tích hợp các sản phẩm từ dừa vào chế độ ăn của chúng.

Sự đóng góp của tác giả

Khái niệm hóa, ZAK; Viết—chuẩn bị bản thảo gốc, MMR, HNMK, SAMS, RIARK, MHMAH, ZMZ, MKMZ, MP và MFMN; Viết—đánh giá và chỉnh sửa, KM, ZAK, NDR, HCH, LSW, MFMN và KWG; Phần mềm, ZAK, NDR, HCH, LSW, MMR, HNMK, SAMS, RIARK, MHMAH, ZMZ, MKMZ, MP, MFMN và KWG; Xác thực, KM, ZAK, NDR, HCH, LSW, MMR, HNMK, SAMS, RIARK, MHMAH, ZMZ, MKMZ, MP, MFMN và KWG; Nguồn dữ liệu, NDR, HCH và LSW; Đánh giá, KM; Giám sát, KM; Tài trợ, KM, MP và KWG Tất cả các tác giả đã đọc và đồng ý với phiên bản xuất bản của bản thảo.

Kinh phí

Các tác giả cảm ơn Bộ Giáo dục Đại học Malaysia đã hỗ trợ tài chính để thực hiện đánh giá này theo Chương trình tài trợ nghiên cứu cơ bản (cấp số FRGS/1/2017/WAB01/UMK/01/1), Mạng nghiên cứu công-tư (PPRN) (cấp số R/PPRN/A0700/00130A/004/2021/00941), và Trung tâm đổi mới và quản lý nghiên cứu của Đại học Malaysia Kelantan cho Chương trình tài trợ Rising Star (cấp số R/STA/A0700/00130A/003/2021 /00933).

Tuyên bố của Ủy ban Đánh giá Thể chế

Công việc này không liên quan đến nghiên cứu con người hoặc động vật yêu cầu báo cáo của Ủy ban Đánh giá Thể chế.

Tuyên bố đồng ý

Công việc này không liên quan đến đối tượng con người hoặc sự đồng ý có hiểu biết.

Tuyên bố về tính khả dụng của dữ liệu.Tất cả dữ liệu được thảo luận trong bài viết này đều có sẵn công khai từ các nguồn khác.

Cảm tạ: Các tác giả xin cảm ơn Đại học Malaysia Kelantan về kế hoạch của chương trình Rising Star.

Xung đột lợi ích: Các tác giả tuyên bố không có xung đột lợi ích.

Tài liệu tham khảo: Quý đọc giả vào đường dẫn sau để xem 158 tài liệu tham khảo

 

Nguồn: mdpi.com