ảnh hưởng của sự bổ sung urê, dây lá bìm bìm và bánh dầu dừa trong khẩu phần đến sự tiêu thụ thức ăn, tỉ lệ tiêu hóa và thông số dịch dạ cỏ của bò lai sind tăng trưởng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG NGUYỄN VĂN TRUNG ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ BỔ SUNG URÊ, DÂY LÁ BÌM BÌM VÀ BÁNH DẦU DỪA TRONG KHẨU PHẦN ĐẾN SỰ TIÊU THỤ THỨC ĂN, TỈ LỆ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

NGUYỄN VĂN TRUNG

ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ BỔ SUNG URÊ, DÂY LÁ BÌM BÌM VÀ BÁNH DẦU DỪA TRONG KHẨU PHẦN ĐẾN SỰ TIÊU THỤ THỨC ĂN, TỈ LỆ TIÊU HÓA VÀ THÔNG SỐ DỊCH DẠ CỎ CỦA BÒ LAI

SIND TĂNG TRƯỞNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGÀNH: NÔNG HỌC

2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

NGUYỄN VĂN TRUNG

ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ BỔ SUNG URÊ, DÂY LÁ BÌM BÌM VÀ BÁNH DẦU DỪA TRONG KHẨU PHẦN ĐẾN SỰ TIÊU THỤ THỨC ĂN, TỈ LỆ TIÊU HÓA VÀ THÔNG SỐ DỊCH DẠ CỎ CỦA BÒ LAI

SIND TĂNG TRƯỞNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGÀNH: NÔNG HỌC

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Gs Ts NGUYỄN VĂN THU

2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

NGUYỄN VĂN TRUNG

ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ BỔ SUNG URÊ, DÂY LÁ BÌM BÌM VÀ BÁNH DẦU DỪA TRONG KHẨU PHẦN ĐẾN SỰ TIÊU THỤ THỨC ĂN, TỈ LỆ TIÊU HÓA VÀ THÔNG SỐ DỊCH DẠ CỎ CỦA BÒ LAI

SIND TĂNG TRƯỞNG

Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2014 Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2014

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN DUYỆT BỘ MÔN

Gs.Ts Nguyễn Văn Thu

Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2014

DUYỆT KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

TÓM LƯỢC

Thí nghiệm được thực hiện tại trại chăn nuôi thực nghiệm số 474 C /18 phường Long Hòa, quận Bình Thủy, thành phố Cần Thơ và mẫu được phân tích tại phòng thí nghiệm của Bộ môn Chăn nuôi, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ

Bốn bò lai Sind đực dùng trong thí nghiệm có trọng lượng 171,5±26,4 kg Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hình vuông Latin (4x4) với 4 nghiệm thức

là CLT; CLT và urê; CLT (85%), bìm bìm (15%) và urê; CLT và BDD Bò được cho ăn cỏ lông tây (Bracharia multica) tự do và cho ăn cỏ kết hợp với bổ sung: urê, bìm bìm, bánh dầu dừa (BDD) để đánh giá khả năng tiêu thụ thức ăn, tỉ lệ tiêu hóa dưỡng chất ở in vivo, các thông số dịch dạ cỏ và tích lũy đạm Lượng đạm cho bò ăn trong khẩu phần được cố định ở mức 230 gCP/100 kg thể trọng Kết quả vật chất khô (DM) và protein thô (CP) tiêu thụ lần lượt là 2,46– 2,88 kg DM/con/ngày và 0,260–0,329 kg CP/con/ngày (P>0,05) Hàm lượng N–

NH 3 (mg/100 ml) và ABBH (µmol/l) giữa các nghiệm thức không khác biệt có ý nghĩa thống kê (P>0,05) và thay đổi lần lượt là 17,6–19,6 và 88,6–95,5 Tỉ lệ tiêu hóa DM nằm trong khoảng 61,7–64,2% và tỉ lệ tiêu hóa CP là 65,9–74,2% (P>0,05) Nitơ tích lũy dao động từ 0,307 đến 0,488 g/kgW 0,75 Tăng trọng của

bò trong thí nghiệm thay đổi từ 0,404–0,642 kg/ngày Qua kết quả thí nghiệm nhận thấy các nghiệm thức là tương đương nhau, trong đó nghiệm thức được

bổ sung BDD có triển vọng hơn về tiêu thụ thức ăn, dưỡng chất tiêu hóa, nitơ tích lũy và năng lượng trao đổi

Từ khóa: gia súc nhai lại, tăng trưởng, thức ăn giàu đạm, bìm bìm

LỜI CẢM TẠ

Trong khoảng thời gian học tập trại trường Đại học Cần Thơ cũng như thời gian làm luận văn tốt nghiệp tôi đã học hỏi được rất nhiều kiến thức bổ ít và những trãi nghiệm thực tế vô cùng quý báu Để hoàn thành được khóa học ngoài những cố gắng của mình tôi còn nhận được sự ủng hộ rất lớn từ gia đình và những người thân, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của quý Thầy Cô, cùng với

đó là sự giúp đỡ rất nhiều của các anh, chị và tất cả các bạn

Con xin cảm ơn cha mẹ đã luôn yêu thương và chăm lo cho con trong suốt cuộc đời này Cha mẹ ủng hộ con rất nhiều về vật chất và cả tinh thần, luôn bên con để động viên, giúp đỡ cũng như an ủi con trong những lúc con gặp khó khăn nhất! Xin chân thành cảm ơn đến tất cả quý Thầy Cô Bộ môn Di truyền giống nông nghiệp, Bộ môn Chăn nuôi và Bộ môn Thú y đã hết lòng truyền đạt những kinh nghiệm, kiến thức quý báu để tôi hoàn thành tốt khóa học

Con xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến Thầy Nguyễn Văn Thu và Cô Nguyễn Thị Kim Đông, Thầy Cô đã hết lòng hướng dẫn con trong suốt thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp Xin cảm ơn Cô cố vấn học tập Quan Thị Ái Liên đã giúp đỡ cho em trong suốt khóa học

Xin cảm ơn Ths Trương Thanh Trung, Ths Huỳnh Hoàng Thi và tất cả các bạn ở trại thực nghiệm đã giúp đỡ và chia sẽ cho tôi những kinh nghiệm quý báu Cảm ơn KS Phan Văn Thái, KS Trần Thị đẹp và bạn Hồng, bạn Tài ở phòng thí nghiệm E205, khoa Nông nghiệp và sinh học ứng dụng đã hỗ trợ tôi rất nhiều trong quá trình học và thực hiện đề tài

Xin kính chúc quý Thầy Cô, gia đình, anh chị em và tất cả bạn bè của tôi thật nhiều sức khỏe và luôn thành công trong công việc cũng như trong cuộc sống!

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Nguyễn Văn Trung

CAM KẾT KẾT QUẢ

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào trước đây

Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Trung

MỤC LỤC

Trang

TÓM LƯỢC i

LỜI CẢM TẠ ii

CAM KẾT KẾT QUẢ iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH BẢNG vii

DANH SÁCH HÌNH viii

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT ix

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2

2.1 Sơ lược về giống bò lai Sind 2

2.2 Đặc điểm của gia súc nhai lại 2

2.2.1 Hệ tiêu hóa 2

2.2.2 Miệng, lưỡi và răng 2

2.2.3 Tuyến nước bọt 3

2.2.4 Hầu và thực quản 3

2.2.5 Dạ dày 3

2.2.6 Dạ cỏ 4

2.2.7 Dạ tổ ong 4

2.2.8 Dạ lá sách 5

2.2.9 Dạ múi khế 5

2.2.10 Ruột 6

2.3 Hệ sinh thái vi sinh vật dạ cỏ 6

2.3.1 Vi khuẩn 7

2.3.2 Động vật nguyên sinh 8

2.3.3 Nấm 9

2.4 Nhu cầu dinh dưỡng của vi sinh vật dạ cỏ 9

2.4.1 Các chất hữu cơ lên men 9

2.4.2 Nguồn Nitơ 10

2.4.3 Các chất khoáng và vitamin 10

2.4.4 Tác động tương hỗ của vi sinh vật trong dạ cỏ 10

2.5 Sự tiêu hoá thức ăn 11

2.5.1 Sự nhai lại 11

2.5.2 Tiêu hóa xơ 12

2.5.3 Tiêu hóa tinh bột và đường 13

2.5.4 Tiêu hóa chất béo 14

2.5.5 Tiêu hóa protein 14

2.6 Sơ lược về các thông số của môi trường dạ cỏ 17

2.6.1 Vai trò của NH3 trong quá trình lên men dịch dạ cỏ 17

2.6.2 Vai trò của pH trong dạ cỏ 18

2.6.3 Acid béo bay hơi 18

2.7 Thức ăn dùng trong thí nghiệm 20

2.7.1 Cỏ lông tây 20

2.7.2 Bìm bìm 21

2.7.3 Urê 22

2.7.4 Bánh dầu dừa 23

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

3.1 Địa điểm và thời gian thí nghiệm 24

3.1.1 Địa điểm 24

3.1.2 Thời gian 24

3.2 Các dụng cụ thí nghiệm 24

3.3 Phương tiện thí nghiệm 24

3.4 Phương pháp thí nghiệm 26

3.4.1 Bố trí thí nghiệm 26

3.4.2 Phương pháp tiến hành 26

3.4.3 Các chỉ tiêu theo dõi và thu thập số liệu 26

3.4.4 Phương pháp xử lý số liệu 27

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 29

4.1 Thành phần hoá học các thực liệu dùng trong thí nghiệm 29

4.2 Lượng thức ăn, dưỡng chất và năng lượng tiêu thụ của bò trong thí nghiệm 30

4.3 pH, N–NH3 và acid béo bay hơi dịch dạ cỏ ở các thời điểm 0 giờ và 3 giờ 32

4.4 Tỉ lệ tiêu hoá các chất dinh dưỡng (%), cân bằng nitơ và tăng trọng của bò trong thí nghiệm 33

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 37

5.1 Kết luận 37

5.2 Đề xuất 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO 38

PHỤ LỤC 42

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1: Thành phần hoá học của cỏ lông tây (% DM) 21 Bảng 2.2: Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của bìm bìm (% DM) 21 Bảng 2.3: Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của bánh dầu dừa (% DM) 23 Bảng 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 25 Bảng 4.1: Thành phần dưỡng chất (% DM) các loại thức ăn dùng trong thí

nghiệm 29 Bảng 4.2: Lượng thức ăn, dưỡng chất và năng lượng trao đổi của bò trong thí nghiệm 30 Bảng 4.3: Các thông số dịch dạ cỏ của bò trong thí nghiệm 32 Bảng 4.4: Tỉ lệ tiêu hóa (%), lượng dưỡng chất tiêu hóa, cân bằng nitơ và tăng trọng của bò trong thí nghiệm 34

DANH SÁCH HÌNH

Trang

Hình 2.1: Cấu tạo dạ dày kép của gia súc nhai lại 3

Hình 2.2: Bề mặt bên trong dạ tổ ong 4

Hình 2.3: Bề mặt bên trong dạ lá sách 5

Hình 2.4: Bề mặt bên trong dạ muối khế 6

Hình 2.5: Liên quan giữa pH và hoạt lực của các nhóm vi sinh vật dạ cỏ 11

Hình 2.6: Tóm tắt quá trình chuyển hoá hydratcarbon trong dạ cỏ 13

Hình 2.7: Sơ đồ trao đổi protein ở động vật nhai lại 15

Hình 2.8: Quá trình tiêu hóa và phân giải protein 17

Hình 2.9: Cỏ lông tây sử dụng trong thí nghiệm 20

Hình 2.10: Bìm bìm sử dụng trong thí nghiệm 21

Hình 2.11: Urê sử dụng trong thí nghiệm 22

Hình 2.12: Bánh dầu dừa sử dụng trong thí nghiệm 23

Hình 3.1: Bò nuôi trong thí nghiệm 25

Hình 3.2: Thức ăn bổ sung trong thí nghiệm 26

Hình 3.3: Thu dịch dạ cỏ của bò trong thí nghiệm 26

Hình 4.1: Hàm lượng DM tiêu thụ trong thí nghiệm 31

Hình 4.2: Năng lượng trao đổi ME, MJ/con/ngày 32

Hình 4.3: Hàm lượng nitơ tích luỹ (g/con/ngày) của bò trong thí nghiệm 35

Hình 4.4 Tăng trọng trên ngày (kg/con/ngày) của bò trong thí nghiệm 36

DNDF Xơ trung tính tiêu hóa

ME Năng lượng trao đổi

VSV Vi sinh vật

NDS Dung môi trung tính

ADIN Protein không tan trong dung dịch thuốc tẩy acid

UIP Protein ăn vào không bị phân huỷ

DIP Protein ăn vào được tiêu hóa

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

Hiện nay, nghề chăn nuôi bò thịt đang phát triển mạnh mẻ trong cả nước nói chung và Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) nói riêng Thức ăn chính người dân sử dụng trong chăn nuôi bò là cỏ, tuy nhiên hiện nay nhiều người dân

đã biết sử dụng các phụ phẩm công nghiệp và nông nghiệp và các nguồn nguyên liệu phi protein để bổ sung thêm vào khẩu phần chăn nuôi, điều đó đã và đang mang lại hiệu quả kinh tế tích cực cho người chăn nuôi Ở ĐBSCL, ngoài lượng

cỏ tự nhiên dồi dào thì nguồn phụ phẩm công nông nghiệp cũng rất phong phú như bánh dầu dừa, đậu nành ly trích, cám gạo… bánh dầu dừa chứa lượng đạm thô khá cao là 20,4% CP (Nguyễn Thành Luân, 2014) Nguồn đạm phi protein được sử dụng phổ biến để bổ sung vào khẩu phần của bò thịt hiện nay là urê, do urê chứa khoảng 288% CP Dây lá bìm bìm cũng là một loại thức ăn có lượng đạm tương đối cao 16,1% CP (Nguyễn Văn Đồng, 2006) Các loại thức ăn trên chính là các nguồn nguyên liệu rất tốt để cung cấp thêm nguồn đạm cho bò trong giai đoạn tăng trưởng

Trong quá trình phát triển thì việc cung cấp đầy đủ dưỡng chất là rất cần thiết để bò tăng trọng Nếu chỉ cho bò ăn chủ yếu là cỏ tươi thì chưa đảm bảo được đầy đủ nhu cầu dinh dưỡng cũng như là nhu cầu về đạm cho bò vì cỏ chỉ cung cấp chất xơ là chính, còn lượng đạm trong cỏ thì không cao Do vậy người dân bổ sung thêm các loại thức ăn chứa nhiều đạm thô có nguồn gốc từ động vật, thực vật hoặc phi protein Tuy nhiên, do còn nhiều hạn chế nên việc bổ sung những nguyên liệu vào khẩu phần chăn nuôi của người dân chưa thật sự mang lại hiệu quả cao Một phần nguyên nhân là do người dân chưa nắm bắt được nhu cầu dinh dưỡng cũng như nguồn nguyên liệu thích hợp bổ sung vào khẩu phần

để mang lại hiệu quả cao hơn

Đề tài “Ảnh hưởng của sự bổ sung urê, dây lá bìm bìm và bánh dầu dừa

trong khẩu phần đến sự tiêu thụ thức ăn, tỉ lệ tiêu hóa và thông số dịch dạ cỏ của bò lai Sind tăng trưởng” được thực hiện để tìm ra loại nguyên liệu có

nguồn đạm thích hợp bổ sung vào khẩu phần chăn nuôi bò thịt nhằm cải thiện khả năng sử dụng thức ăn thông qua các chỉ tiêu theo dõi như lượng thức ăn và dưỡng chất tiêu thụ, tỉ lệ tiêu hóa và thông số dịch dạ cỏ Từ đó khuyến cáo các kết quả đã đạt được vào thực tế sản xuất chăn nuôi nhằm nâng cao hiệu quả trong việc chăn nuôi bò thịt

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Sơ lược về giống bò lai Sind

Bò lai Sind là kết quả tạp giao giữa bò Red Sindhi với bò Vàng Việt Nam

Tỉ lệ máu của bò lai Sind thay đổi rất lớn giữa các cá thể và do đó mà ngoại hình

và sức sản xuất cũng thay đổi tương ứng

Ngoại hình của bò lai Sind trung gian giữa bò Sind và bò Vàng Việt Nam gồm một số đặc điểm cơ bản như đầu hẹp, trán dồ, tai to cụp xuống, rốn và yếm rất phát triển, u vai nổi rõ, lưng ngắn, ngực sâu, mông dốc, bầu vú khá phát triển, đuôi dài và chót đuôi không có xương, màu lông thường là vàng sẫm hoặc màu vàng cánh gián

Tầm vóc của bò lai Sind lớn hơn bò Vàng Khối lượng sơ sinh 18–20 kg, trưởng thành 250–300 kg đối với con cái, 400–450 kg đối với con đực Tỉ lệ thịt

xẻ 50%

Có thể phối giống lần đầu lúc 18–24 tháng tuổi Khoảng cách lứa đẻ là 15 tháng Năng suất sữa trung bình khoảng 800–1000 lít/chu kỳ, mỡ sữa đạt 5,1–5,5% (Đinh Văn Cải, 2007)

Bò này có khả năng cày kéo tốt: sức kéo trung bình 560–600N, tối đa 1300–2500 N đối với con cái, con đực là 2000–3000 N

Bò lai Sind chịu đựng kham khổ tốt, khả năng chống bệnh cao, thích nghi tốt với khí hậu nóng ẩm ở nước ta

2.2 Đặc điểm hệ tiêu hóa của gia súc nhai lại

2.2.1 Hệ tiêu hóa

Hệ tiêu hóa của gia súc nhai lại gồm có miệng, yết hầu, thực quản nằm trước cơ hoành, dạ dày và ruột nằm sau cơ hoành

2.2.2 Miệng, lưỡi và răng

Miệng, lưỡi và răng động vật nhai lại rất thích hợp cho việc lấy và nghiền thức ăn, các tuyến nước bọt rất phát triển ở miệng và tiết ra một lượng rất lớn nước bọt giúp cho quá trình nhai lại và nhào trộn thức ăn được dễ dàng Lưỡi của trâu bò là cơ quan chủ yếu để lấy thức ăn, lưỡi rất linh hoạt và mạnh, mặt trên lưỡi nhám có thể đưa ra ngoài cuộn cỏ đưa vào trong miệng Trâu bò có 32 răng được chia ra làm 2 loại: răng cửa (8 răng) và răng hàm (24 răng), hàm trên không có răng cửa Thức ăn được nhai nhỏ là nhờ răng nghiền nát, sau khi ăn cỏ vào miệng, chúng lấy răng của hàm dưới và lợi răng hàm trên cắt cỏ hoặc nhờ động tác kéo giật của đầu để cắt Trâu bò ăn cỏ nhai chủ yếu vùng vận động qua lại của hàm dưới để nhai nghiền thức ăn giữa răng hàm trên và răng hàm dưới (Nguyễn Văn Thu, 2010)

2.2.3 Tuyến nước bọt

Tuyến nước bọt bao gồm: tuyến mang tai, tuyến dưới lưỡi và tuyến dưới hàm Tuyến mang tai của trâu bò hoạt động liên tục trong lúc ăn, nhai lại và cả ngoài thời gian nhai lại Tuyến mang tai tiết nhiều nước bọt có tính kiềm để trung hòa lượng acid do quá trình lên men vi sinh vật sinh ra nhờ vào các ion

Na+ và NH4+ , để bảo đảm cho sự tiêu hóa bình thường ở bên trong dạ cỏ Ngoài các chất điện giải nước bọt còn có urê và phospho có tác dụng điều hòa dinh dưỡng N và P cho nhu cầu của vi sinh vật, bên cạnh đó nước bọt tiết ra từ tuyến mang tai còn có tác dụng quan trọng trong việc thấm ướt thức ăn, giúp cho quá trình nhai và nuốt diễn ra dễ dàng hơn Nước bọt được tiết ra nhiều hay ít là phụ thuộc vào bản chất của thức ăn ăn vào, nếu trâu bò ăn nhiều thức ăn xơ thô thì nước bọt sẽ được tiết ra nhiều, còn ăn nhiều thức ăn tinh hay thức ăn nghiền quá nhỏ thì nước bọt tiết ra ít Còn đối với tuyến dưới lưỡi và tuyến dưới hàm thì chỉ được tiết ra khi gia súc ăn

2.2.4 Hầu và thực quản

Hầu là một ống ngắn thông với hốc mũi, miệng thanh quản và thực quản

Chức năng dẫn thức ăn vào thực quản và đưa không khí vào khí quản Thực

quản bao gồm phần cổ, phần ngực và phần bụng Chức năng chuyển thức ăn xuống dạ dày và lên miệng

2.2.5 Dạ dày

Gia súc nhai lại là loài động vật rất giỏi trong việc lấy và nghiền thức ăn nhờ sự phối hợp của miệng lưỡi và răng Thức ăn được được thấm ướt và nhào trộn để giúp cho quá trình tiêu hóa dễ dàng bởi nước tiết ra từ các tuyến nước bọt

phát triển ở miệng Gia súc nhai lại thuộc dạ dày kép làm thành một khối rất lớn

chiếm nửa trái xoang bụng Dung tích dạ dày thay đổi theo tuổi con vật

Hình 2.1: Cấu tạo dạ dày kép của gia súc nhai lại

Đường tiêu hoá của gia súc nhai lại được đặc trưng bởi hệ dạ dày kép gồm

4 túi, trong đó 3 túi trước (dạ cỏ, dạ tổ ong, dạ lá sách) được gọi chung là dạ dày trước, không có tuyến tiêu hoá riêng Túi thứ 4, gọi là dạ múi khế, tương tự như

dạ dày của động vật dạ dày đơn, có hệ thống tuyến tiêu hoá phát triển mạnh Đối với gia súc non trong thời gian bú sữa thì dạ cỏ và dạ tổ ong kém phát triển, sữa sau khi xuống qua thực quản được dẫn trực tiếp xuống dạ lá sách và dạ múi khế qua rãnh thực quản Rãnh thực quản gồm có đáy và hai mép Hai mép này khi khép lại sẽ tạo ra một cái ống để dẫn thức ăn lỏng Khi bê bắt đầu ăn thức ăn cứng thì dạ cỏ và dạ tổ ong phát triển nhanh và đến khi trưởng thành thì chiếm đến khoảng 85% tổng dung tích dạ dày nói chung Trong điều kiện bình thường

ở gia súc trưởng thành rãnh thực quản không hoạt động nên cả thức ăn và nước uống đều đi thẳng vào dạ cỏ và dạ tổ ong

2.2.6 Dạ cỏ

Trong dạ dày của bò thì dạ cỏ chiếm khoảng 80% toàn bộ dung tích dạ dày,

sự tiêu hóa ở dạ cỏ có ý nghĩa rất lớn Tiêu hoá 50–65% vật chất khô được của khẩu phần đã được tiêu hóa ở dạ cỏ, 30–50% cellulose và hemicellulose đã được tiêu hóa tại đây nhờ hệ vi sinh vật trong dạ cỏ lên men mà không có sự tham gia của men celluloza và hemicelluloza tiết ra từ gia súc, đây là điểm nổi bậc của gia

súc đa vị (nhai lại) so với gia súc độc vị (Mc Donal et al., 1995)

Dạ cỏ là túi lớn nhất chiếm toàn bộ nữa trái xoang bụng kéo dài từ sau cơ hoành đến cửa xoang chậu, áp sát vùng lõm hông trái là dạ cỏ, mặt trong thành

dạ cỏ có nhiều đường gờ chia dạ cỏ thành nhiều ngăn nhỏ và niêm mạc có các gai thịt xếp chi chít nhau

Dạ tổ ong nối với dạ cỏ bằng một miệng lớn và nhờ đó thức ăn có thể di chuyển qua lại giữa hai dạ dễ dàng Dạ tổ ong có chức năng chính là đẩy các dạng thức ăn rắn và chưa được nghiền nhỏ trở lại dạ cỏ đồng thời đẩy thức ăn dạng nước vào dạ lá sách Dạ tổ ong cũng giúp cho việc đẩy thức ăn lên miệng

để gia súc nhai lại Sự lên men và hấp thu các dưỡng chất ở dạ tổ ong cũng tương

tự như ở dạ cỏ (Nguyễn Xuân Trạch và ctv., 2005)

2.2.8 Dạ lá sách

Dạ lá sách có túi hình bầu dục nằm bên phải mặt phẳng giữa, đối diện với xương sườn thứ 7 đến 11, nằm phía trên dạ cỏ và dạ múi khế Niêm mạc được cấu tạo thành nhiều nếp gấp mỏng xếp chồng lên nhau Nơi đây thức ăn được nghiền nát và ép các tiểu phần thức ăn được nhai lại giữa các phiến lá, thức ăn được biến thành phiến mỏng và chắc Giữa dạ tổ ong và dạ lá sách có một miệng như một cái "van" để giữ thức ăn lại trong dạ cỏ cho tới khi đường kính của thức

ăn giảm xuống còn 1–2 mm Nhưng hầu hết nước, muối khoáng, vitamin và các chất diện giải được hấp thu ở dạ lá sách

Hình 2.4: Bề mặt bên trong dạ muối khế

2.3 Hệ sinh thái vi sinh vật dạ cỏ

Do điều kiện thuận lợi nên VSV dạ cỏ phát triển mạnh về số lượng, đa dạng về chủng loại Theo Theodorou and France (1994), VSV dạ cỏ có tới hơn

200 loài

Vi sinh vật dạ cỏ bao gồm: vi khuẩn, nguyên sinh động vật, nấm, mycoplasma, các loại virus và thể thực khuẩn Mycoplasma, virus và thể thực khuẩn không đóng vai trò quan trọng trong tiêu hóa xơ Quần thể VSV dạ cỏ có

sự biến đổi theo thời gian và phụ thuộc vào bản chất của khẩu phần ăn

Dạ cỏ không có các tuyến tiêu hoá, nhưng lại có vai trò rất quan trọng không những là nơi chứa thức ăn mà còn là nơi xảy ra hàng loạt quá trình phân giải và các phản ứng sinh hoá học giúp cho việc tiêu hoá chất xơ như quá trình lên men, phân giải các chất hữu cơ, tổng hợp và hấp thu các chất dinh dưỡng

Có rất nhiều loại vi sinh vật khác nhau trong dạ cỏ Nhờ sự hoạt động tích cực của chúng mà thức ăn được phân giải và tổng hợp thành các dưỡng chất cần thiết cho vật chủ sử dụng Với điều kiện thích hợp của dạ cỏ, nhiệt độ trong khoảng từ 38–42oC, pH khoảng 6,8–7,2, các vi sinh vật ở đây phát triển rất mạnh

mẽ về số lượng và đa dạng về thành phần Có thể phân thành ba nhóm chính là

vi khuẩn, protozoa và nấm

2.3.1 Vi khuẩn

Vi khuẩn (Bacteria): vi khuẩn xuất hiện trong dạ cỏ loài nhai lại trong lứa

tuổi còn non, mặc dù chúng được nuôi cách biệt hoặc cùng với mẹ chúng Thông thường vi khuẩn chiếm số lượng lớn nhất trong vi sinh vật dạ cỏ và là tác nhân chính trong quá trình tiêu hóa xơ

Tổng số vi khuẩn trong dạ cỏ thường là 108–1010 tế bào/g chất chứa dạ cỏ Trong dạ cỏ vi khuẩn ở thể tự do chiếm khoảng 30%, số còn lại bám vào các mẩu thức ăn, trú ngụ ở các nếp gấp biểu mô và bám vào protozoa (Nguyễn Văn Thu, 2010)

Trong dạ cỏ có khoảng 60 loài vi khuẩn đã được xác định Sự phân loại vi khuẩn dạ cỏ có thể được tiến hành dựa vào cơ chất mà vi khuẩn sử dụng hay sản phẩm lên men cuối cùng của chúng Sau đây là một số nhóm vi khuẩn dạ cỏ chính:

Vi khuẩn phân giải cenlulosse: vi khuẩn phân giải cenlulose có số lượng rất

lớn trong dạ cỏ của những gia súc sử dụng khẩu phần giàu cenlulose Những loài

vi khuẩn phân giải cenlulose quan trọng nhất là Bacteroides succinogenes,

Butyrivibrio fibrisolvens, Ruminoccocus flavefaciens, Ruminococcus albus, Cillobacterium cellulosolvens

Vi khuẩn phân giải hemicenlulose: hemicenlulose khác cenlulose là chứa

cả đường pentose và hexose và cũng thường chứa acid uronic Những vi khuẩn

có khả năng thuỷ phân cenlulose thì cũng có khả năng sử dụng hemicenlulose Tuy nhiên, không phải tất cả các loài sử dụng được hemicenlulose đều có khả

năng thuỷ phân cenlulose Một số loài sử dụng hemicenlulose là Butyrivibrio

fibrisolvens, Lachnospira multiparus và Bacteroides ruminicola Các loài vi

khuẩn phân giải hemicenlulose cũng như vi khuẩn phân giải cenlulose đều bị ức chế bởi pH thấp

Vi khuẩn phân giải tinh bột: trong dinh dưỡng carbohydrat của loài nhai

lại, tinh bột đứng vị trí thứ hai sau cenlulose Phần lớn tinh bột theo thức ăn vào

dạ cỏ, được phân giải nhờ sự hoạt động của VSV Tinh bột được phân giải bởi nhiều loài vi khuẩn trong dạ cỏ, trong đó có những vi khuẩn phân giải cenlulose

Những loài vi khuẩn phân giải tinh bột quan trọng là Bacteroides amylophilus,

Succinimonas amylolytica, Butyrivibrio fibrisolbvens, Bacteroides ruminantium, Selenomonas ruminantium và Steptococcus bovis

Vi khuẩn phân giải đường: hầu hết các vi khuẩn sử dụng được các loại

polysaccharid nói trên thì cũng sử dụng được đường disaccharid và đường monosaccharid Cellobioza cũng có thể là nguồn năng lượng cung cấp cho nhóm vi khuẩn này vì chúng có men β–glucosidaza có thể thuỷ phân cellobioza

Các vi khuẩn thuộc loài Lachnospira multiparus, Selenomonas ruminantium…

Đều có khả năng sử dụng tốt hydratcacbon hoà tan

Vi khuẩn sử dụng các acid hữu cơ: hầu hết các vi khuẩn đều có khả năng

sử dụng acid lactic mặc dù lượng acid này trong dạ cỏ thường không đáng kể trừ trong những trường hợp đặc biệt Một số có thể sử dụng acid succinic, malic, fumaric, formic hay acid axetic

Những loài sử dụng acid lactic là Veillonella gazogenes, Veillonella

alacalescens, Peptostreptococcus elsdenii, Propioni bacterium và Selenomonas lactilytica

Vi khuẩn phân giải protein: trong số những loài vi khuẩn phân giải protein

và sinh amoniac thì Peptostreptococus và Clostridium có khả năng lớn nhất Sự

phân giải protein và acid amin để sản sinh ra amoniac trong dạ cỏ có ý nghĩa quan trọng đặc biệt cả về phương diện tiết kiệm nitơ cũng như nguy cơ dư thừa amoniac Amoniac cần cho các loài vi khuẩn dạ cỏ để tổng hợp nên sinh khối protein của bản thân chúng, đồng thời một số vi khuẩn đòi hỏi hay được kích thích bởi acid amin, peptit và isoacid có nguồn gốc từ valine, leucine và isoleucine Như vậy, cần phải có một lượng protein được phân giải trong dạ cỏ

để đáp ứng nhu cầu này của vi sinh vật dạ cỏ

Vi khuẩn tạo mêtan: nhóm vi khuẩn này rất khó nuôi cấy trong ống

nghiệm, cho nên những thông tin về những vi sinh vật này còn hạn chế Các loài

vi khuẩn của nhóm này là Methano baccterium, Methano ruminantium và

Methano forminicum

Vi khuẩn tổng hợp vitamin: nhiều loài vi khuẩn dạ cỏ có khả năng tổng hợp

các vitamin nhóm B và vitamin K

2.3.2 Động vật nguyên sinh

Protozoa có số lượng ít hơn vi khuẩn, trong 1 ml dịch dạ cỏ chứa 105–106

protozoa, gồm 2 nhóm chính là Entodincomorphs và Holotrich, có vai trò chủ

yếu trong tiêu hóa các chất bột đường, ngoài ra còn có một số loại protozoa tiêu

hoá được cả cellulose Nhóm Entodincomorphs phát triển mạnh khi gia súc ăn nhiều xơ cùng với tinh bột còn nhóm Holotrich phát triển mạnh khẩu phần có

nhiều xơ và bổ sung bằng rỉ mật hoặc cỏ non

Protozoa phân hủy tinh bột và đường rồi dự trữ trong cơ thể dưới dạng poli–dextrain, do đó protozoa có khả năng đệm cho pH của dạ cỏ Nhiều nghiên cứu cho thấy protozoa không thể xây dựng protein cho bản thân từ các acid amin được Khi mật độ protozoa trong dạ cỏ tăng cao thì một lượng lớn vi khuẩn bị protozoa thực bào Mỗi protozoa có thể thực bào 600–700 vi khuẩn trong một giờ ở mật độ vi khuẩn là 109/ml dạ cỏ Do có hiện tượng này mà protozoa đã làm giảm hiệu quả sử dụng protein nói chung (Nguyễn Xuân Trạch, 2004)

2.3.3 Nấm

Nấm (Fungi): nấm trong dạ cỏ thuộc loại yếm khí Nấm là vi sinh vật đầu

tiên xâm nhập và tiêu hoá thành phần cấu trúc tế bào thực vật bắt đầu từ bên trong Đồng thời nó phá vỡ cấu trúc tế bào thực vật Sự công phá này làm cho vi khuẩn bám vào các cấu trúc tế bào thực vật Do đó nấm giữ vai trò quan trọng đặc biệt trong việc công phá lên men các nguyên liệu không hòa tan của màng tế bào và sự có mặt của nấm làm tăng quá trình tiêu hóa xơ Những loài nấm được

phân lập từ dạ cỏ trâu, bò gồm: Neocallimastix frontalis, Piramonas communis

và Sphaeromonas communis

Chức năng của nấm trong dạ cỏ là: mọc chồi phá vỡ cấu trúc thành tế bào

thực vật, làm giảm độ bền chặt của cấu trúc này, góp phần làm tăng sự phá vỡ các mảnh thức ăn trong quá trình nhai lại Sự phá vỡ này tạo điều kiện cho bacteria và men của chúng bám vào cấu trúc tế bào và tiếp tục quá trình phân giải cenlulose Mặt khác, nấm cũng tiết ra các loại men tiêu hoá xơ Phức hợp men tiêu hoá xơ của nấm dễ hoà tan hơn so với men của vi khuẩn Chính vì thế nấm có khả năng tấn công các tiểu phần thức ăn cứng hơn và lên men chúng với tốc độ nhanh hơn so với vi khuẩn Như vậy sự có mặt của nấm giúp làm tăng tốc

độ tiêu hoá xơ Điều này đặc biệt có ý nghĩa đối với việc tiêu hoá thức ăn xơ thô

bị lignin hoá

2.4 Nhu cầu dinh dưỡng của VSV trong dạ cỏ

Quá trình tăng sinh và hoạt động của vi sinh vật dạ cỏ chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, trong đó dinh dưỡng là yếu tố nhạy cảm nhất Nuôi gia súc nhai lại

trước hết là nuôi vi sinh vật dạ cỏ và do đó điều quan tâm trước tiên là cung cấp

đầy đủ dinh dưỡng theo nhu cầu của chúng Cũng như mọi cơ thể sống khác vi

sinh vật dạ cỏ cần năng lượng, nitơ, khoáng và vitamin (Vũ Duy Giảng và ctv.,

2008)

2.4.1 Các chất hữu cơ lên men

Vi sinh vật dạ cỏ cần năng lượng cho duy trì và sinh trưởng Sự phát triển của vi sinh vật dạ cỏ tùy thuộc rất lớn vào nguồn năng lượng sẵn có như ATP của các phản ứng sinh hóa Trong dạ cỏ nguồn năng lượng ở dạng ATP chủ yếu

là sản phẩm của quá trình lên men các loại carbohydrate Ngoài năng lượng, quá trình tăng sinh khối vi sinh vật dạ cỏ còn cần có các nguyên liệu ban đầu cho các phản ứng sinh hóa để tổng hợp nên các đại phân tử, trong đó quan trọng nhất là protein, acid nucleic, polysaccharide và lipid Các nguyên liệu để tổng hợp này, chủ yếu là khung carbon cho các acid amin, cũng phải lấy từ quá trình lên men các chất hữu cơ trong dạ cỏ Do vậy, trong khẩu phần cho bò phải có đủ các chất hữu cơ dễ lên men thì vi sinh vật dạ cỏ mới tăng sinh và hoạt động tốt

2.4.2 Nguồn Nitơ

Vi khuẩn dạ cỏ có khả năng tổng hợp tất cả các acid amin từ sản phẩm cuối cùng và sản phẩm trao đổi trung gian của quá trình phân giải carbohydrate và các hợp chất chứa nitơ Ngoài khung carbon và năng lượng (ATP) có được từ lên men carbohydrate, bắt buộc phải có nguồn N thì vi sinh vật mới tổng hợp được các acid amin Nhiều tài liệu cho rằng 80–82% các loại vi khuẩn dạ cỏ có khả năng tổng hợp protein từ amoniac Do nguồn nitơ chính cho quá trình sinh tổng hợp protein vi sinh vật trong dạ cỏ là amoniac nên việc đảm bảo nồng độ amoniac thích hợp trong dạ cỏ để cung cấp nguồn nitơ cho sinh trưởng của vi sinh vật được xem là ưu tiên số một nhằm tối ưu hóa quá trình lên men thức ăn Preston and Leng (1991) cho rằng nồng độ NH3 thích hợp trong dạ cỏ là 50–250 mg/lít dịch dạ cỏ Nồng độ NH3 tối thiểu cần có trong dịch dạ cỏ tỉ lệ thuận với lượng chất hữu cơ ăn vào có khả năng lên men bởi vi sinh vật Mặc dù amoniac có thể là nguồn nitơ duy nhất cho sinh tổng hợp protein và các hợp chất chứa nitơ khác của nhiều loại vi khuẩn dạ cỏ, các loài vi khuẩn phân giải cellulose vẫn đòi hỏi có một số số acid amin mạch nhánh hay các keto acid mạch nhánh làm khung cho việc tổng hợp chúng Các keto acid mạch nhánh này thường lại phải lấy từ chính sự phân giải các acid amin mạch nhánh của thức ăn Chính vì vậy, bổ sung NPN (để cung cấp amoniac) cùng với một nguồn protein phân giải chậm (để cung cấp đều đặn acid amin mạch nhánh) sẽ có tác dụng kích

thích vi sinh vật phân giải xơ (Vũ Duy Giảng và ctv., 2008)

2.4.3 Các chất khoáng và vitamin

Các loại khoáng, đặc biệt là phospho và lưu huỳnh, cũng như một số loại vitamin (A, D, E) rất cần cho vi sinh vật dạ cỏ và cần được bổ sung thường xuyên vì chúng thường thiếu trong thức ăn thô Phospho cần thiết cho cấu trúc acid nucleic và màng tế bào của vi sinh vật, cũng như cần cho các hoạt động trao đổi chất và năng lượng của chúng Lưu huỳnh là thành phần cần thiết khi tổng hợp một số acid amin

2.4.4 Tác động tương hỗ của vi sinh vật trong dạ cỏ

Vi sinh vật dạ cỏ, cả trong thức ăn và trong biểu mô dạ cỏ kết hợp với nhau trong quá trình tiêu hóa thức ăn, chúng cùng nhau tiêu hóa các loại thức ăn mà không hoạt động riêng lẻ, một mình, loài này phát triển trên sản phẩm của loài kia

Trong điều kiện bình thường giữa vi khuẩn và protozoa cũng có sự cộng sinh, đặc biệt là trong tiêu hóa xơ Tiêu hóa xơ mạnh nhất khi có mặt cả vi khuẩn

và protozoa Protozoa nuốt và tích trữ tinh bột, hạn chế tốc độ sinh acid lactic, hạn chế giảm pH đột ngột nên có lợi cho vi khuẩn phân giải xơ

Tuy nhiên giữa các nhóm vi khuẩn khác nhau cũng có sự cạnh tranh sinh tồn với nhau Khi gia súc ăn khẩu phần giàu tinh bột nhưng nghèo protein thì số lượng vi khuẩn phân giải cellulose giảm làm cho tỉ lệ tiêu hóa xơ thấp Mặt khác, khi protozoa ăn và tiêu hóa vi khuẩn sẽ làm giảm tốc độ và hiệu quả chuyển hóa protein trong dạ cỏ Loại bỏ protozoa sẽ làm tăng số lượng vi khuẩn trong dạ cỏ (T R Preston and R A Leng, 1987)

`

Hình 2.5: Liên quan giữa pH và hoạt lực của các nhóm vi sinh vật dạ cỏ

Mặt khác, tương tác tiêu cực giữa vi khuẩn phân giải bột đường và vi khuẩn phân giải xơ còn liên quan đến pH trong dạ cỏ Chenost and Kayouli (1997) giải thích rằng quá trình phân giải chất xơ của khẩu phần diễn ra trong dạ

cỏ có hiệu quả cao nhất khi pH dịch dạ cỏ>6,2, ngược lại quá trình phân giải tinh bột trong dạ cỏ có hiệu quả cao nhất khi pH<6,0 Tỉ lệ thức ăn tinh quá cao trong khẩu phần sẽ làm cho ABBH sản sinh ra nhanh, làm giảm pH dịch dạ cỏ

và do đó mà ức chế hoạt động của vi khuẩn phân giải xơ

Tác động tiêu cực cũng có thể thấy rõ giữa protozoa và vi khuẩn Như đã trình bày ở trên, protozoa ăn và tiêu hoá vi khuẩn, do đó làm giảm tốc độ và hiệu quả chuyển hoá protein trong dạ cỏ Với những loại thức ăn dễ tiêu hoá thì điều này không có ý nghĩa lớn, song đối với thức ăn nghèo nitơ thì protozoa sẽ làm giảm hiệu quả sử dụng thức ăn nói chung

Như vậy, cấu trúc khẩu phần ăn của động vật nhai lại có ảnh hưởng rất lớn đến sự tương tác của hệ vi sinh vật dạ cỏ Khẩu phần giàu các chất dinh dưỡng không gây sự cạnh tranh giữa các nhóm VSV, mặt cộng sinh có lợi có xu thế biểu hiện rõ

Nhưng khẩu phần nghèo dinh dưỡng sẽ gây ra sự cạnh tranh gay gắt giữa các nhóm VSV, ức chế lẫn nhau, tạo khuynh hướng bất lợi cho quá trình lên men thức ăn nói chung

2.5 Sự tiêu hóa thức ăn

2.5.1 Sự nhai lại

Hoạt lực

Là một hoạt động sinh lý, trâu bò thường ăn thức ăn nhanh ngay ngoài đồng, khi nghỉ ngơi mới nhai lại Quá trình này rất quan trọng vì thức ăn càng mịn tiêu hóa tốt đồng thời cũng thải ra một lượng chất khí rất lớn (gồm CO2,

CH4, N2 và H2) Thức ăn thô, mảnh lớn, nhẹ nổi lên trên bề mặt dạ cỏ, các mảnh thô mịn thấm nhiều nước, thì ở dưới Sự nhai lại chỉ xảy ra lúc nghỉ Giờ nhai lại trong ngày đêm tốt nhất từ 12 giờ đêm đến 3 giờ sáng vì yên tĩnh Do đó thức ăn chưa mịn được tiếp tục ợ lên để nhai lại Sau khi nhai lại tạo thành viên thực hoàn (Bolus) Thời gian nhai lại mất từ 20 giây đến 1 phút/viên thực hoàn Trâu

bò trưởng thành cần thời gian nhai lại 7 giờ còn bê nghé 15 – 16 giờ Trong trường hợp giảm hay ngừng nhai lại sẽ dẫn đến sự chướng hơi dạ cỏ (Bloat) là chứng thường gặp ở gia súc nhai lại khi bị bệnh, ăn các thức ăn nhiều đạm, tinh bột, cỏ non nhiều một cách đột ngột gây xáo trộn hoạt động của dạ cỏ ( Nguyễn Văn Thu, 2010)

Thức ăn sau khi ăn được nuốt xuống dạ cỏ thì lên men ở đó Phần thức ăn chưa được nhai kỹ nằm trong dạ cỏ và dạ tổ ong, thỉnh thoảng lại được ợ lên xoang miệng với những miếng không lớn và được nhai kỹ ở miệng Khi thức ăn

đã được nhai lại kỹ và thấm nước bọt lại được nuốt trở lại dạ cỏ Sự nhai lại diễn

ra 5 – 6 lần trên ngày, mỗi lần kéo dài khoảng 50 phút Thời gian nhai lại phụ thuộc vào bản chất vật lý của thức ăn, trạng thái sinh lý của con vật, cơ cấu khẩu phần, nhiệt độ môi trường Thức ăn thô trong khẩu phần càng ít thì thời gian nhai lại càng ngắn Trong điều kiện yên tĩnh gia súc sẽ bắt đầu nhai lại (sau khi ăn) nhanh hơn Cường độ nhai lại mạnh nhất vào buổi sáng và buổi chiều

2.5.2 Tiêu hóa xơ

Cellulose và hemicellulose là thành phần chính của tế bào thực vật, chúng liên kết với lignin tạo thành polyme bền vững về lý học và hoá học Một đơn vị cellulose gồm hai phân tử glucose, cellulose nguyên chất là một chuỗi các cenlobiose lặp đi lặp lại bởi các liên kết –1,4 Như vậy cellulose nguyên chất gồm các đường đơn glucose

Khoảng 80% cellulose và hemicellulose được phá vỡ bởi protozoa Protozoa phá vỡ màng cellulose ngoài việc tạo điều kiện cho vi khuẩn lên men cellulose còn tạo điều kiện để lộ ra các thành phần dưỡng chất bên trong tế bào thực vật như tinh bột, đường và protein Chẳng hạn, khi gia súc ăn khẩu phần ăn giàu tinh bột nhưng nghèo protein thì số lượng vi khuẩn phân giải cenlulose sẽ giảm và do đó mà tỉ lệ tiêu hoá xơ thấp Đó là vì sự có mặt của một lượng đáng

kể tinh bột trong khẩu phần kích thích vi khuẩn phân giải bột đường phát triển nhanh nên sử dụng cạn kiệt những yếu tố dinh dưỡng quan trọng (như các loại khoáng, amoniac, acid amin, isoacid) là những yếu tố cũng cần thiết cho vi khuẩn phân giải xơ vốn phát triển chậm hơn

Thí nghiệm trên cừu cho thấy tỉ lệ tiêu hoá vật chất khô tăng 18 % khi không có protozoa trong dạ cỏ (Preston and Leng, 1991)

Hình 2.6: Tóm tắt quá trình chuyển hoá hydratcarbon trong dạ cỏ

Như vậy, sản phẩm cuối cùng của sự lên men carbohydrat thức ăn bởi vi sinh vật dạ cỏ gồm: các ABBH, chủ yếu là acid axetic (C2), acid propionic (C3), acid butyric (C4) và một lượng nhỏ các acid khác (izobytyric, valeric, izovaleric) Các ABBH này được hấp thu qua vách dạ cỏ vào máu và là nguồn năng lượng chính cho vật chủ Chúng cung cấp khoảng 70–80% tổng số năng lượng được gia súc nhai lại hấp thu Trong khi đó gia súc dạ dày đơn lấy năng lượng chủ yếu từ glucose và lipid hấp thu ở ruột Tỉ lệ giữa các ABBH phụ thuộc vào bản chất của các loại gluxit có trong khẩu phần

2.5.3 Tiêu hóa tinh bột và đường

Vi khuẩn và protozoa phân giải tinh bột thành polysaccharide, glycogen, aploectin, các sản phẩm này được lên men tạo thành ABBH Đường (disaccharide, monosaccharide…) một phần sẵn có ở thức ăn, một phần được tạo thành từ sự lên men phân giải cellulose và hemicellulose… Các sản phẩm đường cũng được lên men tạo thành ABBH và một ít acid lactic Nếu lượng acid lactic nhiều sẽ làm giảm pH dạ cỏ, ức chế hoạt động của vi sinh vật, gây nhiễm độc acid lactic

Sản phẩm cuối cùng do vi sinh vật lên men cellulose, hemicellulose, tinh bột và đường là ABBH và một ít acid béo có mạch carbon dài như acid valeric, acid caproic… và các khí thể (CO2, H2, N2, O2…) Cường độ hình thành ABBH (có thể đạt 4 lít/ngày) Các ABBH được hấp thu, một phần đến gan oxy hóa tạo thành năng lượng cho cơ thể, một phần đến các mô bào (nhất là mô tuyến sữa)

2.5.4 Tiêu hóa chất béo

Lipid của thực vật rất dễ bị thuỷ phân trong dạ cỏ bởi ennzym lipase của vi khuẩn tạo thành acid béo và tiếp tục lên men tạo thành ABBH Phần lớn acid béo cao phân tử là các acid béo không no và dễ tách ra như: acid oleic, acid linoleic Chúng được hấp thu trong dạ cỏ và được vi sinh vật hydro hoá, khi đó một lượng lớn acid sẽ bị biến đổi thành acid bão hoà (chủ yếu là acid stearic và acid palmitic) chỉ được hấp thu ở ruột non

2.5.5 Tiêu hóa protein

Có ba loại thành phần chính của chất hữu cơ có trong thức ăn: carbohydrates (ví dụ cellulose và tinh bột), lipid (chất béo và các loại dầu) và protein

Protein là một chất đạm nói chung gồm có protein thuần và đạm phi protein Protein đóng vai trò quan trọng trong sự tăng trưởng, phát triển, sinh sản

và sửa chữa của các cơ quan khác nhau Protein là chất dinh dưỡng cơ bản, nó không thể được thay thế bằng dưỡng chất khác Trong cấu trúc thức ăn chăn nuôi, protein phân biệt với carbohydrate và lipid là do thành phần của nó nitơ (N)

Protein thuần: là hợp chất cao phân tử, nó là một chuỗi acid amin liên kết

với nhau bằng liên kết peptid Nó bao gồm nhiều loại acid amin, là thành phần của các tế bào, máu, xương, cơ bắp, kháng thể, nội tiết tố, men, sữa, len và một loạt các cơ quan và mô

Protein phân giải: là protein thô trong thức ăn tiêu thụ bởi bò, bị vi khuẩn

dạ cỏ phá vỡ và được gọi là phân hủy protein ăn vào (DIP) Tỉ lệ suy thoái khác nhau giữa các protein thật khác nhau: một số có thể bị suy thoái gần như hoàn toàn trong vòng 30 phút đầu tiên sau khi vào dạ cỏ, những cái khác có thể mất vài ngày Các thành phần NPN của protein thô suy thoái gần như ngay lập tức Nhiều protein hoà tan trong thức ăn có thể bị phân giải một cách nhanh chóng nhất, đo hàm lượng protein hòa tan một cấu trúc thức ăn chăn nuôi có thể cho biết tỉ lệ phân hủy protein thô này sẽ được nhanh chóng bị phá vỡ trong dạ

cỏ Tuy nhiên, điều quan trọng là nhận ra một số nguồn protein hòa tan bị suy thoái tương đối chậm

Các sản phẩm cuối cùng của sự phân giải DIP (chủ yếu là amoniac và các acid amin) được sử dụng để xây dựng các tế bào vi sinh vật để thay thế những vi sinh vật liên tục được trôi từ dạ cỏ và cuối cùng vào ruột non

Đồng thời với protein bị phân hủy trong dạ cỏ, dư lượng thức ăn chảy ra khỏi dạ cỏ thông qua dạ lá sách và dạ múi khế và vào ruột non Vì vậy, khi tỉ lệ protein suy thoái là chậm, so với tốc độ dòng chảy ra khỏi dạ cỏ, một số protein thoát khỏi vi khuẩn suy thoái

Đạm phi protein (NPN): là thành phần có chứa nitơ nhưng không được

xem là đạm protein do chúng không có các acid amin tham gia vào cầu nối peptid

Protein tiêu hóa: khoảng 80–85% của protein vi sinh vật và UIP chảy ra

khỏi dạ cỏ được tiêu hóa trong ruột non Tuy nhiên, phần UIP từ một số thức ăn tiêu hóa kém Đặc biệt, thức ăn thô xanh và sản phẩm đã được xữ lý nhiệt cao có thể chứa protein hư hỏng do nhiệt, tồn tại trong cấu trúc thức ăn như acid chất

tẩy nitơ không hòa tan (ADIN)

Mặc dù xử lý nhiệt vừa phải thực sự có thể cải thiện giá trị bypass của một

số thức ăn, nhiệt quá mức có thể làm cho một phần của các UIP hoàn toàn khó tiêu hóa và không giá trị cho bò

Protein thoát tiêu khỏi dạ cỏ (Protein Bypass): Protein Bypass ở đây là

những khẩu phần có protein mà vượt qua nguyên vẹn từ dạ cỏ đến tá tràng Tiêu hóa protein bypass là một phần của protein thoát qua thủy phân và hấp thu từ ruột non Protein bất hoạt là protein không lên men trong dạ cỏ cũng không tiêu

hóa trong ruột non (T.J Kempton and R.A Leng, 1977)

Quá trình tiêu hóa protein ở gia súc nhai lại: các hợp chất chứa nitơ (N)

bao gồm protein thực và nitơ phi protein (NPN) có trong thức ăn được gia súc nhai lại ăn vào Một phần sẽ được phân giải thành peptiol và acid amin bởi men proteaza và men peptidaza của vi khuẩn Phần lớn các acid amin tiếp tục bị vi khuẩn lên men để biến thành ABBH, NH3 và CO2 Sau đó vi sinh vật dạ cỏ tổng hợp protein và acid amin cho cơ thể của chúng từ NH3 Cả vi khuẩn, protozoa và nấm đều có thể tham gia vào quá trình phân giải protein Tuy nhiên, khoảng 30–50% loài vi khuẩn trong dạ cỏ có khả năng phân giải protein và đóng góp hơn 50% hoạt động phân giải protein trong dạ cỏ Sự tiêu hoá protein ở dạ cỏ đã tạo

ra một lượng lớn NH3 cho môi trường lên men của vi sinh vật Satter and Slyler (1974) đã đưa ra sơ đồ trao đổi protein ở động vật nhai lại

Hình 2.7: Sơ đồ trao đổi protein ở động vật nhai lại

Tốc độ phân giải protein bởi VSV trong dạ cỏ thay đổi rất lớn và chịu ảnh hưởng cấu trúc của phân tử protein, các mối liên kết nội phân tử và giữa các phân tử, các rào cản trơ như lignin trong tế bào và các nhân tố kháng dinh dưỡng Những yếu tố này phụ thuộc vào nguồn protein cũng như cách chế biến thức ăn Cấu trúc của protein ảnh hưởng đến khả năng tiếp cận của VSV, đó là yếu tố quan trọng nhất quyết định đến tốc độ và tỉ lệ phân giải protein trong dạ

cỏ Ngoài ra, nhiều yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến khả năng phân giải hữu hiệu của protein, trong đó có lượng thu nhận thức ăn, tỉ lệ thô trên tỉ lệ tinh của khẩu phần; nguồn, chất lượng và khối lượng glucid và protein trong khẩu phần; pH dịch dạ cỏ; tác động phối hợp của các loại thức ăn; tần số cung cấp thức ăn; nguồn bổ sung các vi chất dinh dưỡng cũng như các yếu tố môi trường

Quá trình phân giải protein thô trong dạ cỏ sinh ra một hỗn hợp gồm peptide, acid amin, NH3 và các acid hữu cơ, trong đó có cả một số acid mạnh nhánh sinh ra từ lên men các acid amin mạch nhánh NH3 sinh ra cùng với các peptide mạch ngắn và acid amin tự do được VSV dạ cỏ sử dụng để tổng hợp nên protein của chúng Một số protein VSV bị phân giải ngay trong dạ cỏ và nguồn nitơ của chúng cũng được tái sử dụng bởi VSV dạ cỏ

Mặc dù NH3 có thể được vi khuẩn sử dụng để tổng hợp protein tế bào của chúng, vi khuẩn không hạn chế việc phân giải protein để tự cung cấp đủ NH3 cho mình Vi khuẩn phân giải càng nhiều protein khi chúng có nhiều thời gian thực hiện việc này Bởi vì sinh trưởng của vi khuẩn bị hạn chế bởi năng lượng có thể

sử dụng được từ lên men hydratcarbon trong điều kiện yếm khí, NH3 vượt quá nhu cầu của VSV sẽ không được sử dụng Lượng NH3 vượt quá nhu cầu sẽ được gia súc hấp thu vào máu và gan để tổng hợp thành urê rồi thải ra ngoài qua nước tiểu Ngược lại, thiếu NH3 làm giảm sự tăng sinh của VSV và vì thế mà giảm tốc

độ phân giải thức ăn trong dạ cỏ và lượng thức ăn ăn vào

Sinh khối protein dạ cỏ sẽ theo dòng chất chứa dạ cỏ xuống dạ múi khế và ruột non Trong ruột protein protein protein cùng với phần protein của thức ăn không qua phân giải ở dạ cỏ (bypass protein) sẽ được tiêu hóa và hấp thu tương

tự như đối với động vật dạ dày đơn Trong sinh khối protein VSV có khoảng 80% là protein thật có chứa đầy đủ các acid amin không thay thế với tỉ lệ cân bằng, phần còn lại chủ yếu là N có trong acid nucleic Protein thật của VSV được tiêu hóa khaongr 80–85% ở ruột một số acid amin có trong peptidoglycan của màng tế bào VSV không được vật chủ tiêu hóa

Hình 2.8: Quá trình tiêu hóa và phân giải protein

Sơ đồ dưới đây cũng cho thấy khả năng tiêu hoá đạm phi protein của gia súc nhai lại Nhiều tài liệu đã xác định gia súc nhai lại có thể sử dụng 25–35% nitơ trong khẩu phần, từ nguồn đạm phi protein mà gia súc vẫn phát triển tốt

(Bùi Đức Lũng và ctv., 1995) Hiện nay urê được sử dụng rộng rãi nhất cho gia

súc nhai lại Với những khẩu phần nghèo protein nhưng có nhiều xơ mà được bổ sung một lượng rỉ đường hay thức ăn tinh thích hợp, hiệu quả sử dụng protein khá rõ rệt Có thể sử dụng so đũa, urê, bánh dầu bông vải để làm thức ăn bổ sung đạm cho bò, nhất là trong chăn nuôi bò thịt (Nguyễn Thị Đan Thanh, 2007)

2.6 Sơ lược về các thông số của môi trường dạ cỏ

2.6.1 Vai trò của NH 3 trong quá trình lên men dịch dạ cỏ

Theo Preston and Leng (1987), NH3 trong dạ cỏ bao gồm các protein, peptid, acid amin và các nguyên liệu nitơ hòa tan khác Urê, acid uric và nitrate được chuyển hóa nhanh chóng thành NH3 trong dạ cỏ Các acid nucleic trong dạ

cỏ có lẽ cũng được phân giải rất mạnh thành NH3 Nồng độ NH3 trong dịch dạ cỏ đòi hỏi đảm bảo tối đa cho vi sinh vật tăng trưởng trong phòng thí nghiệm có giá trị tối thiểu 20–50 mg/lít dịch dạ cỏ Để thức ăn được phân giải tối đa bởi VSV

dạ cỏ nhu cầu tối thiểu nồng độ NH3 trong dạ cỏ cao hơn mức tối thiểu khoảng 60–100 mg/lít (Oosting and Waanders, 1993)

Theo Leng and Nolan (1984), các khẩu phần thức ăn khác nhau có ảnh hưởng đến mức NH3 thích hợp và nồng độ NH3 cao nhất có thể đạt mức 150–

200 mg/lít Thiếu NH3 dẫn đến giảm hiệu quả hệ thống vi sinh vật dạ cỏ Khi thay đổi khẩu phần từ loại thức ăn tạo nồng độ NH3 cao thành loại thức ăn nồng

độ NH3 thấp đến mức tới hạn

2.6.2 Vai trò của pH trong dạ cỏ

Nước bọt có dung dịch đệm bicarbonate, pH=8 chứa nồng độ ion natri và photphate cao Nước bọt và sự di chuyển các ion bicarbonate qua biểu mô dạ cỏ giúp cho sự ổn định pH Dung dịch đệm dạ cỏ là môi trường thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn, nấm và protozoa yếm khí và cho phép ABBH 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 VSV với cơ chất và được xem như là cơ sở để nhận định về sự thay đổi số lượng VSV dạ cỏ Tỉ lệ tiêu hóa (TLTH) thức ăn có liên hệ đến pH, khi pH=5,8 TLTH chất hữu cơ (OM), vách tế bào (NDF) và đạm thấp và tăng ở pH=6,2,

nhưng chỉ hơi tăng ở pH=7,0 (Shaver et al., 1984) Người ta tính được khi tăng

pH=0,1 đơn vị thì tiêu hóa ADF (xơ acid) tăng 3,6 đơn vị Sự sản sinh acid axetic tăng ở pH 6,2–6,6 trong khi acid propionic và acid butyric chỉ tăng khi pH 5,8–6,2 Sự hiện diện cao của carbohydrate dễ hòa tan sẽ giảm pH, do sự tích lũy ABBH cao trong thời gian ngắn chưa kịp hấp thu từ sự lên men các carbohydrate hòa tan Nhiều tác giả cho thấy pH thay đổi theo thời gian sau khi cho ăn (Van

Soest et al., 1991; Kanjanapruthipong and Leng, 1998) Nhìn chung gia súc ăn

nhiều thức ăn hỗn hợp dễ dẫn đến sự hạ thấp pH dịch dạ cỏ hơn thức ăn thô

(Lana et al., 1998)

Hoạt lực của VSV phân giải xơ đạt mức tối ưu khi pH dạ cỏ bằng khoảng 6,8 và sẽ giảm rõ rệt khi pH dạ cỏ xuống dưới 6,2 Bổ sung quá nhiều thức ăn tính vào khẩu phần có thể làm giảm hoạt lực phân giải xơ do acid béo bay hơi được sinh ra nhiều và nhanh làm giảm đột ngột pH dạ cỏ Do vậy, trong trường hợp bổ sung thức ăn cần phải cho ăn đều đặn để tránh giảm đột ngột pH dạ cỏ (Nguyễn Xuân Trạch, 2004)

2.6.3 Acid béo bay hơi

Các ABBH chủ yếu là acid axetic (C2), acid propionic (C3), acid butyric (C4) và một lượng nhỏ các acid khác (izobytyric, valeric, izovaleric) Các ABBH này được hấp thu qua vách dạ cỏ vào máu và là nguồn năng lượng chính cho vật chủ Chúng cung cấp khoảng 70–80% tổng số năng lượng được gia súc nhai lại hấp thu Trong khi đó gia súc dạ dày đơn lấy năng lượng chủ yếu từ glucose và lipid hấp thu ở ruột Tỉ lệ giữa các ABBH phụ thuộc vào bản chất của các loại glucose có trong khẩu phần Các ABBH được sinh ra trong dạ cỏ được

cơ thể bò sữa sử dụng vào các mục đích khác nhau:

Acid axetic (CH3COOH): được bò sữa sử dụng chủ yếu để cung cấp năng lượng thông qua chu trình Creb sau khi được chuyển hóa thành axetyl–CoA Nó cũng là nguyên liệu chính để sản xuất ra các loại mỡ, đặc biệt là mỡ sữa