thành phần dưỡng chất, tỷ lệ tiêu hóa vật chất hữu cơ và sự sinh khí mêtan (ch4) ở in vitro của một số loại cỏ hòa thảo

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG DƢƠNG TẤN TÀI THÀNH PHẦN DƢỠNG CHẤT, TỶ LỆ TIÊU HÓA VẬT CHẤT HỮU CƠ VÀ SỰ SINH KHÍ MÊTAN (CH4) Ở IN VITRO CỦA MỘT SỐ LOẠI CỎ HÒA THẢO LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CHĂN NUÔI - THÚ Y 2014 TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG DƢƠNG TẤN TÀI THÀNH PHẦN DƢỠNG CHẤT, TỶ LỆ TIÊU HÓA VẬT CHẤT HỮU CƠ VÀ SỰ SINH KHÍ MÊTAN (CH4) Ở IN VITRO CỦA MỘT SỐ LOẠI CỎ HÒA THẢO LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CHĂN NUÔI - THÚ Y CÁN BỘ HƢỚNG DẪN GS. Ts. NGUYỄN VĂN THU 2014 LỜI CẢM TẠ Trải qua trình dài học tập nghiên cứu thân, hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Trong khoảng thời gian nhận ủng hộ, chia sẻ, giúp đỡ gia đình, bạn bè quý Thầy Cô! Trước hết xin ghi nhớ công ơn sinh thành nuôi dưỡng Cha Mẹ. Sự hi sinh, yêu thương, động viên, an ủi xoa đầu, nụ cười Cha Mẹ tất hành trang chỗ tựa vững cho tiếp bước. Em ghi nhớ tình cảm, hi sinh, khó nhọc mà anh Hai, Chị Ba, anh Năm gia đình dành cho em. Đặt biệt, em xin gửi lời yêu thương dành cho Cô, Dượng chín. Đã giúp đỡ em nhiều để tiếp gia gặp đình khó khăn. Những lời dạy Cha Mẹ tất người thân xin mang theo suốt thời gian đời mình. Cũng Cha Mẹ cho phép tạo cho gia đình niềm vui, vài tự hào nho nhỏ với người. Con cám ơn Cha Mẹ! Con xin chân thành biết ơn khắc ghi lời dạy bão, lời khuyên, hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Văn Thu, cô Nguyễn Thị Kim Đông chuyên môn cách đối nhân xử thế. Thầy Cô tạo điều kiện tốt cho suốt thời gian theo học trường thực luận văn này. Con xin cám ơn quý Thầy Cô tận tình dạy bảo suốt trình học tập trường. Chân thành cảm ơn Thạc sỹ Trương Thanh Trung, anh Phan văn Thái, chị Nguyễn Ngọc Đức An Như chị Trần Thị Đẹp tận tình giúp đỡ chia sẻ kinh nghiệm quí giá. Thầy anh chị hướng dẫn em kinh nghiệm đáng quý, xin cám ơn bạn trại Chăn nuôi, Khoa NN&SHƯD, Trường Đại học Cần Thơ giúp đỡ thời gian học thực đề tài. Sau xin cảm ơn người anh đồng tuổi Nguyễn Minh Đạo hổ trợ tận tình vật chất lẫn tinh thần giúp hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cám ơn! Dương Tấn Tài TÓM LƯỢC Nghiên cứu bao gồm thí nghiệm nhằm xác định sản sinh khí mêtan khí cacbonic in vitro số loại cỏ hòa thảo. Thí nghiệm 1: Sử dụng ống tiêm thủy tinh tích 50 ml (Menke et al., 1979), bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với nghiệm thức với lần lặp lại. Bao gồm nghiệm thức: cỏ voi, thân bắp khô, lục bình, cỏ mồm, cỏ mức độ 100% (các giá trị tính trên%DM). Thí nghiệm 2: Sử dụng ống tiêm thủy tinh tích 50 ml (Menke et al., 1988), thí nghiệm bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với nghiệm thức với lần lặp lại. Bao gồm nghiệm thức: Cỏ ống, rơm, bắp ủ chua 14 ngày, cỏ voi mức độ 100% (các giá trị tính trên%DM). Kết cho thấy, loại thức ăn thô xanh có lượng khí gas, khí mêtan khí cacbonic sinh tăng dần theo thời gian điều kiện in vitro. Lượng khí sinh cao thời điểm 24 72 cỏ (45,5 51,1 ml), cỏ lông tây (42,4 48,5 ml), cỏ mồm (42,5 49,3 ml), cỏ ống (41,6 49,3 ml), cỏ voi (44,0 49,5 ml), lục bình (38,3 47,2 ml), cỏ mulato (41,7 48,0 ml) rơm (8,6 49,4 ml), thân bắp (56,8 65,3 ml). Lượng khí mêtan khí cacbonic thời điểm 72 cao như: bắp ủ chua (11,3 39,0 ml), cỏ (10,5 33,1 ml),cỏ Voi (10,3 31,5 ml), rơm (10,6 31,1 ml), thân bắp khô (12,1 40,8 ml) loại thức ăn có hàm lượng NFE cao, kích thích khả hoạt động hệ vi sinh vật cỏ, đồng thời sinh khí CH4 CO2 cao. Mặt khác, loại thức ăn có chứa hàm lượng carbohydrat dễ tiêu hóa cao góp phần làm tăng tỉ lệ tiêu hóa. Bên cạnh đó, thời điểm 72 loại thực liệu thí nghiệm có lượng khí CH4 CO2 (ml) sinh thấp như: cỏ lông tây (9,77 30,9 ml), cỏ mồm (9,48 30,7 ml), cỏ ống (9,75 30,9 ml), cỏ mulato (8,72 28,3 ml), lục bình (8,98 30,7 ml) lượng khí sinh thấp thời điểm 24 72 như: Rơm (20,8 49,4 ml), lục bình (25,1 47,2 ml), cỏ mulato (27,9 48,0 ml). Một cách tổng quát loại thức ăn có hàm lượng NFE, hàm lượng NDF cacbohydrate cao lượng khí CH4 CO2 (ml) sinh cao. CAM KẾT KẾT QUẢ Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu thân. Các số liệu, kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố công trình nghiên cứu trước đây. Tác giả luận văn Dƣơng Tấn Tài MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ i TÓM LƢỢC . ii CAM KÊT KÊT QUẢ iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH BẢNG vi DANH SÁCH HÌNH vii DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT . viii CHƢƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1 Sơ lược thông số môi trường cỏ . 2.1.1 Vai trò NH3 trình lên men dịch cỏ . 2.1.2 Vai trò pH dịch cỏ 2.1.3 Axít béo bay (VFA: Volatile Fatty Acid) . 2.2 Quá trình tiêu hóa thức ăn 2.2.1 Sự nhai lại 2.2.2 Tiêu hóa học . 2.2.3 Sự sản sinh khí mêtan (CH4) cỏ . 2.3 Sự hấp thu dưỡng chất gia súc nhai lại . 2.3.1 Hấp thu axít béo bay . 2.3.2 Hấp thu amoniac . 2.3.3 Sự hấp thu urê . 2.3.4 Hấp thu glucose . 2.3.5 Hấp thu ion vitamin . 2.3.6 Hấp thu chuyển ngược axít amin từ máu vào cỏ . 2.4 Đánh giá tỷ lệ tiêu hóa phương pháp in vitro 2.4.1 Mô tả chung 10 2.4.2 Nguyên lý sinh khí 10 2.4.3 Sự phát triển hệ thống đo lường lượng khí sinh .11 2.4.4 Vai trò sinh khí in vitro . 12 2.4.5 Dự đoán tỉ lệ tiêu hóa lượng trao đổi thức ăn 12 2.4.6 Mức tiêu thụ thức ăn biểu kiến 13 2.4.7 Tốc độ tiêu hóa thức ăn biểu kiến . 13 2.4.8 Axít béo bay biểu kiến 13 2.4.9 Dự đoán chất kháng dưỡng . 13 2.4.10 Sự tổng hợp protein vi sinh vật . 14 2.4.11 Ước tính lượng CH4 thải in vitro . 14 2.4.12 Hệ vi sinh vật cỏ . 15 2.5 Tác động tương hỗ vi sinh vật cỏ 19 2.6 Thực liệu dùng thí nghiệm 20 2.6.1 Cỏ lông tây (Bracharia multica) . 21 2.6.2 Cỏ voi (Miscanthus sinensis) . 21 2.6.3 Cỏ Chỉ (Cynodon dactylon) 23 2.6.4 Cỏ mồm (Hymenache acutigluma) . 25 2.6.5 Rơm . 25 2.6.6 Thân bắp khô; thân bắp trái ủ chua (Zea mays) . 26 2.6.7 Lục Bình (Eichhornia crassipes L.) 27 2.6.8 Cỏ Mulato (Brachiaria brizantha x B. ruziziensis) . 28 2.6.9 Cỏ ống (Panicum repens L) 29 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 3.1 Phương tiện thí nghiệm 31 3.2 Vật liệu thí nghiệm . 31 3.3 Phương pháp thí nghiệm 31 3.3.1 Bố trí thí nghiệm . 31 3.3.3 Cách tiến hành . 32 3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu . 33 3.3.2 Các tiêu theo dõi 33 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN . 34 4.1 Thí nghiệm 34 4.1.1 Thành phần hóa học nghiệm thức thí nghiệm . 34 4.1.2 So sánh lượng khí tổng số, CH4, CO2 theo thời gian . 35 4.2 Thí nghiệm 42 4.2.1 Thành phần dưỡng chất loại thực liệu 42 4.2.2 Sự sinh khí tỷ lệ tiêu hóa nghiệm thức theo thời gian . 43 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 52 5.1 Kết luận 52 5.2 Đề xuất . 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 53 PHỤ CHƢƠNG 60 DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1: Thành phần hoá học cỏ lông tây . 21 Bảng 2.2: Năng suất cỏ voi thay đổi theo mùa thời gian thu hoạch Việt Nam. . 23 Bảng 2.3: Thành phần hoá học cỏ voi . 23 Bảng 2.4: Ảnh hưởng thời gian sinh trưởng đến suất cỏ (tấn chất khô/ha). 24 Bảng 2.5: Thành phần giá trị dinh dưỡng cỏ tính theo (%) DM 25 Bảng 2.6: Thành phần hoá học giá trị dinh dưỡng cỏ mồm (%) . 25 Bảng 2.7: Thành phần hóa học rơm (%) 26 Bảng 2.8: Thành phần hóa học (%) bắp giai đoạn sinh trưởng khác 27 Bảng 2.9: Thành phần dưỡng chất (g/kg) lục bình 28 Bảng 2.10: Thành phần dưỡng chất tính theo (%) DM cỏ Mulato 29 Bảng 2.11: Thành phần dưỡng chất tính theo (%) DM cỏ ống 30 Bảng 4.1: Thành phần hóa học thực liệu thí nghiệm 35 Bảng 4.2: Sự khác lượng khí sinh (ml) theo thời gian (giờ) nghiệm thức thí nghiệm 35 Bảng 4.3: Sự khác lượng khí mêtan sinh theo thời gian nghiệm thức thí nghiệm 37 Bảng 4.4: Sự khác lượng khí cacbonic sinh (ml) theo thời gian (giờ) nghiệm thức thí nghiệm . 38 Bảng 4.5: Sự khác lượng khí tổng số, mêtan cacbonic sinh ra, tỷ lệ tiêu hóa DM OM 72 nghiệm thức thí nghiệm . 39 Bảng 4.6: Thành phần hóa học thực liệu thí nghiệm 42 Bảng 4.7: Sự khác lượng khí sinh (ml) theo thời gian (giờ) nghiệm thức thí nghiệm 43 Bảng 4.8: Sự khác lượng khí mêtan sinh (ml) theo thời gian (giờ) nghiệm thức thí nghiệm . 45 Bảng 4.9: Sự khác lượng khí cacbonic sinh (ml) theo thời gian (giờ) nghiệm thức thí nghiệm . 46 Bảng 4.10: Sự khác lượng khí tổng số, mêtan cacbonic sinh ra, tỷ lệ tiêu hóa DM OM 72 nghiệm thức thí nghiệm 47 DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1 Cơ chế sản sinh CH4 thời gian tiêu hóa cỏ Hình 2.2: Sự liên quan pH hoạt lực nhóm VSV cỏ . 20 Hình 2.3 Cỏ lông tây 21 Hình 2.4 Cỏ voi 22 Hình 2.5 Cỏ 24 Hình 2.6 cỏ mồm 25 Hình 2.7 Rơm . 26 Hình 2.8 Bắp khô . 27 Hình 2.9 Lục bình 28 Hình 2.10 Cỏ Mulato . 29 Hình 2.11 Cỏ ống . 30 Hình 3.1 Water Bath . 33 Hình 3.2 Ống tiêm 33 Hình 3.3 Máy đo khí 33 Hình 4.1 Sự sinh khí in vitro nghiệm thức theo thời gian thí nghiệm 38 Hình 4.3: Lượng khí cacbonic sinh in vitro nghiệm thức theo thời gian thí nghiệm 39 Hình 4.4 Sự khác biệt tỷ lệ tiêu hóa vật chất hữu nghiệm thức thí nghiệm . 40 Hình 4.5: Lượng CH4/g DOM sinh in vitro nghiệm thức thời điểm 72 thí nghiệm 41 Hình 4.6: Lượng khí tổng số sinh theo thời gian thí nghiệm 44 Hình 4.7: Lượng khí mêtan sinh in vitro nghiệm thức theo thời gian thí nghiệm 46 Hình 4.8: Lượng khí cacbonic sinh in vitro nghiệm thức theo thời gian thí nghiệm 47 Hình 4.9 Sự khác biệt tỷ lệ tiêu hóa vật chất hữu nghiệm thức in vitro thí nghiệm . 49 Hình 4.10 Sự khác biệt lượng CH4/gDOM sinh theo thời gian in vitro nghiệm thức thí nghiệm . 50 DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT DM DDM DMD OM DOM OMD CP EE CF Ash NDF ADF VSV ĐBSCL Vật chất khô Vật chất khô tiêu hóa Tỷ lệ tiêu hóa vật chất khô Vật chất hữu Vật chất hữu tiêu hóa Tỷ lệ tiêu hóa vật chất hữu Đạm thô Béo thô Xơ thô Khoáng tổng số Xơ trung tính Xơ axít Vi sinh vật Đồng Bằng Sông Cửu Long VFA TLTH Volatile fatty axít Tỷ lệ tiêu hóa Nhìn chung, bắp ủ chua có tỷ lệ tiêu hóa DM OM cao (63,8 65,4%) lượng khí tổng số sinh gDOM, CH4/gDOM CO2/gDOM thấp 497; 90,3 312 ml/g. Ngược lại, tỷ lệ tiêu hóa DM OM cỏ ống thấp (43,8%), nhiên cỏ ống có lượng khí tổng số sinh gDOM, CH4/gDOM CO2/gDOM cao (P[...]... Với các lý do như trên, đề tài Thành phần dưỡng chất, sự tiêu hóa vật chất hữu cơ và sự sinh khí mêtan (CH4) ở in vitro của một số loại cỏ hòa thảo được tiến hành nhằm đánh giá sự sản sinh khí khí mêtan, khí cacbonic và khả năng tiêu hóa dưỡng chất của một số loại cỏ hòa thảo ở in vitro Kết quả đạt được sẽ làm nền tảng cho các nghiên cứu về thức ăn ở in vivo và ứng dụng vào thực tế để làm thức ăn cho... được tiêu hóa bởi vi sinh vật dạ cỏ Sau khi bắt đầu ủ, thức ăn được tiêu hóa sinh ra các VFA và một lượng khí là CO2, CH4, H2 Các VFA giải phóng kích thích chất đệm sinh khí và đo lường được trong hệ thống sinh khí in vitro Lượng khí sinh ra trong hệ thống sinh khí in vitro có thể được ghi nhận qua một hay nhiều thời điểm khác nhau Sự sinh khí này được xem như là sản phẩm hoạt động tiêu hóa thức ăn của. .. định mêtan thải ra từ sự tiêu hóa Trên thực tế đã có một số nghiên cứu sử dụng in vitro sinh khí để dự đoán mêtan trong quá trình tiêu hóa thức ăn của vi sinh vật dạ cỏ để đưa ra các chiến lược làm giảm mêtan và cho kết quả rất tiềm năng (Getachew et al., 2005) 2.4.12 Hệ vi sinh vật dạ cỏ Hệ vi sinh vật cộng sinh trong dạ cỏ và dạ tổ ong rất phức tạp và thường gọi chung là vi sinh vật dạ cỏ Hệ vi sinh. .. hơi ở in vivo bởi in vitro sinh khí 2.4.9 Dự đoán các chất kháng dƣỡng In vitro sinh khí có thể dùng để xác định các chất kháng dưỡng trong thức ăn và nó tỏ ra tiện ích hơn các phương pháp khác (Makkar, 2003) Để xác định được mức độ ảnh hưởng của chất kháng dưỡng trong thức ăn bằng in vitro sinh khí người ta sẽ bổ sung thêm chất bất hoạt của chất kháng dưỡng vào hệ thống in vitro sinh khí và so với sự. .. amin trong máu tĩnh mạch dạ cỏ có ít hơn so với máu động mạch, như vậy sự hấp thu các axít amin phụ thuộc vào mức độ của chúng trong dạ cỏ 2.4 Đánh giá tỷ lệ tiêu hóa bằng phƣơng pháp in vitro Phương pháp sinh khí in vitro ra đời dựa trên nền tảng của in vitro Tilley và Terry (1963), sự tiêu hóa vi sinh vật dạ cỏ có thể quan sát được trong điều kiện ống nghiệm dưới sự tham gia của vi sinh vật dạ cỏ. .. sinh vật dạ cỏ và phản ánh được khả năng tiêu hóa của mỗi loại thức ăn 2.4.2 Nguyên lý sinh khí Khi thức ăn được ủ trong môi trường in vitro sẽ được chuyển thành các axít béo bay hơi, khí CO2, CH4 và tế bào vi sinh vật Trong môi trường in vitro có chất đệm bicarbonate, khi VFA sinh ra lập tức CO2 được giải phóng để ổn định pH Như vậy, lượng khí sinh ra trong hệ thống sinh khí in vitro bao gồm khí sinh. .. rằng in vitro sinh khí là một công cụ đơn giản, tốn ít chi phí để nghiên cứu các ảnh hưởng và tương tác các chất kháng dưỡng chứa trong thức ăn gia súc nhai lại 2.4.10 Sự tổng hợp protein vi sinh vật Sinh khối vi sinh vật dạ cỏ là nguồn protein chính cho gia súc nhai lại Sự tổng hợp vi sinh vật trong dạ cỏ là kết quả của một chuỗi trao đổi và quan hệ phức tạp trong dạ cỏ Việc dự đoán sự tổng hợp vi sinh. .. phương pháp sinh khí in vitro, thay thế cho việc đo trọng lượng trong phương pháp in vitro Tilley và Terry (1963) bằng sự đo lượng khí sinh ra từ sự lên men Từ đó sinh khí in vitro được ra đời bởi Menke et al (1979) 2.4.1 Mô tả chung Nguyên lý hoạt động của sinh khí in vitro cũng tương tự như phương pháp in vitro Tilley và Terry (1963) Thức ăn được ủ trong môi trường dịch dạ cỏ có chất đệm yếm khí ở 390C,... phát triển của vi khuẩn, nấm và protozoa yếm khí và cho phép axít béo bay hơi tích tụ trong dạ cỏ Môi trường trung tính ở dạ cỏ luôn được duy trì do pH của dạ cỏ được điều chỉnh liên tục bởi quá trình trên Ðiều kiện pH dạ cỏ là kết quả thể hiện từ sự tương tác của quá trình lên men vi sinh vật với cơ chất và được xem như là cơ sở để nhận định về sự thay đổi số lượng vi sinh vật dạ cỏ Tỉ lệ tiêu hóa (TLTH)... cỏ trong môi trường nước bọt nhân tạo của McDougall (1948) Kết quả của sự lên men này có thể được quan sát từ thức ăn còn lại sau khi được tiêu hóa ở phương pháp sinh khí in vitro Tilley và Terry (1963) hoặc từ sản phẩm sinh ra của sự tiêu hóa ở phương pháp sinh khí in vitro của Menke et al (1979) Mặc dù phương pháp in vitro của Menke et al (1979) đã được đánh giá và cho thấy có nhiều thuận lợi trong . Thành phần dưỡng chất, sự tiêu hóa vật chất hữu cơ và sự sinh khí mêtan (CH 4 ) ở in vitro của một số loại cỏ hòa thảo được tiến hành nhằm đánh giá sự sản sinh khí khí mêtan, khí cacbonic và. VIẾT TẮT DM Vật chất khô DDM Vật chất khô tiêu hóa DMD Tỷ lệ tiêu hóa vật chất khô OM Vật chất hữu cơ DOM Vật chất hữu cơ tiêu hóa OMD Tỷ lệ tiêu hóa vật chất hữu cơ CP Đạm thô. NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG DƢƠNG TẤN TÀI THÀNH PHẦN DƢỠNG CHẤT, TỶ LỆ TIÊU HÓA VẬT CHẤT HỮU CƠ VÀ SỰ SINH KHÍ MÊTAN (CH 4 ) Ở IN VITRO CỦA MỘT SỐ LOẠI CỎ HÒA THẢO LUẬN