nghiên cứu quy trình phân tích tannin trong thực vật bằng phương pháp quang phổ và ảnh hưởng của tannin lên sự sinh khí mêtan

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH PHÂN TÍCH TANNIN TRONG THỰC VẬT BẰNG PHƢƠNG PHÁP QUANG PHỔ VÀ ẢNH HƢỞNG CỦA TANNIN LÊN SỰ SINH KHÍ MÊTAN CÁN BỘ HƢỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN GS.TS Nguyễn Văn Thu Bùi Nguyễn Hồng Châu MSSV: 2082166 Ngành: Công Nghệ Hóa Học - Khóa 34 Cần Thơ, 5/2012 Trƣờng Đại học Cần Thơ Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Khoa Công Nghệ Độc lập- Tự do- Hạnh phúc Bộ môn Công Nghệ Hóa Học Cần Thơ, ngày 20 tháng năm 2012 PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CHO SINH VIÊN NĂM HỌC: 2011- 2012 1.Họ tên cán hƣớng dẫn GS TS Nguyễn Văn Thu Tên đề tài: Nghiên cứu quy trình phân tích tannin thực vật phƣơng pháp quang phổ ảnh hƣởng tannin lê sinh khí mêtan Địa điểm thực hiện: Bộ môn Chăn Nuôi- Khoa Nông Nghiệp & Sinh học Ứng Dụng phòng thí nghiệm hóa hữu cơ- Bộ môn Công Nghệ Hóa Học Số lƣợng sinh viên thực hiện: 01 sinh viên Họ tên sinh viên: Bùi Nguyễn Hồng Châu Lớp: Công Nghệ Hóa Học MSSV: 2082166 Khóa 34 Mục đích đề tài: Xác định hàm lƣợng tannin có thực liệu phƣơng pháp quang phổ (tính theo vật chất khô %) Đánh giá phân hủy thực vật có chứa tannin điều kiện in vitro ảnh hƣởng tannin lên sinh khí mêtan Các nội dung giới hạn đề tài Xác định thành phần dinh dƣỡng thực liệu NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… LỜI CAM ĐOAN Kính gửi: Ban lãnh đạo Khoa Công Nghệ thầy cô Bộ môn Công Nghệ Hóa Học Em tên: Bùi Nguyễn Hồng Châu sinh viên lớp Công Nghệ Hóa Học K34 Em xin cam đoan tất số liệu kết thí nghiệm hoàn toàn có thật chƣa đƣợc công bố tất tạp chí khoa học khác Nếu có sai sót em xin chịu trách nhiệm trƣớc Khoa Bộ môn Cần Thơ, ngày 20 tháng năm 2012 Sinh viên thực Bùi Nguyễn Hồng Châu LỜI CẢM ƠN Qua ba tháng thực đề tài, em học hỏi đƣợc nhiều kiến thức quý báo lĩnh vực mà em nghiên cứu kỹ thật cần thiết Em xin chân thành cảm tạ biết ơn sâu sắc đến: Quý thầy cô môn Công Nghệ Hóa Học truyền đạt kiến thức quý báo suốt bốn năm học qua, tạo điều kiện thuận lợi cho em trình thực đề tài Thầy Nguyễn Văn Thu tận tình hƣớng dẫn cho em suốt thời gian thực đề tài, cô Nguyễn Thị Kim Đông anh Trƣơng Thanh Trung tạo điều kiện thuận lợi cho em thời gian thực đề tài Tập thể lớp Công Nghệ Hóa Học K34 giúp đỡ động viên em trình học tập trƣờng Em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC CHƢƠNG ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN .3 2.1 Tannin 2.1.1 Định nghĩa 2.1.2 Tính chất 2.1.3 Công dụng 2.2 Ảnh hƣởng tannin đến hoạt động sinh lý gia súc 2.2.1 Ảnh hƣởng đến tiêu hóa gia súc 2.2.2 Ảnh hƣởng đến tăng trƣởng phát triển gia súc 10 2.2.3 Ảnh hƣởng tannin lên khả giảm khí mêtan cỏ mà tăng bypass protein gia súc nhai lại 13 2.3 Các phƣơng pháp phân tích tannin 15 2.3.1 Định lƣợng tannin phƣơng pháp quang phổ so màu .15 2.3.2 Định lƣợng tannin phƣơng pháp Lowenthal I 15 2.3.3 Định lƣợng tannin phƣơng pháp Lowenthal II 16 2.3.4 Đánh giá tỷ lệ tiêu hoá phƣơng pháp in vitro 17 2.4 Thành phần dƣỡng chất thực liệu .18 DANH MỤC HÌNH Trang Hình 2.1: Gallic axit Hình 2.2 Axit hexahydroxydiphenic Hình 2.3: Hợp chất flavan-3,4-diols Hình 2.4: Một số dẫn xuất phenolic Hình 2.5: Tanninpyrogallic Hình 2.6: Lá ổi ruột đỏ 21 Hình 2.7: Lá mận trắng 22 Hình 2.8: Cây chuối xiêm 23 Hình 2.9: Măng cụt 25 Hình 2.10: Cỏ lông tây 26 Hình 2.11: Cỏ voi 28 Hình 2.11: Cỏ mồm 29 Hình 2.12: Cỏ đậu nhỏ 30 Hình 2.14: Cây so đũa 35 Hình 2.15: Cây điên điển 37 Hình 2.16: Cây anh đào giả 38 Hình 3.1: Thí nghiệm sinh khí in vitro 47 DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 2.1: Ảnh hƣởng kháng dinh dƣỡng tannin số thức ăn gia súc .10 Bảng 2.2: Ảnh hƣởng kháng dinh dƣỡng tannin số thức ăn gia súc nhiệt đới 13 Bảng 2.3: Thành phần hóa học giá trị dinh dƣỡng ổi ruột đỏ 20 Bảng 2.4: Thành phần hóa học giá trị dinh dƣỡng chuối xiêm 23 Bảng 2.5: Thành phần hóa học giá trị dinh dƣỡng cỏ lông tây 27 Bảng 2.6 : Thành phần hóa học giá trị dinh dƣỡng cỏ voi 28 Bảng 2.7: Thành phần hóa học giá trị dinh dƣỡng cỏ mồm 29 Bảng 2.8: Thành phần hóa học giá trị dinh dƣỡng cỏ đậu nhỏ 30 Bảng 2.9: Thành phần hóa học rơm giá trị dinh dƣỡng rơm 33 Bảng 2.10: Thành phần dinh dƣỡng So đũa theo BoGolh, 1981 35 Bảng 2.11: Thành phần hóa học giá tri dinh dƣỡng điên điển 37 Bảng 2.11: Thành phần hóa học giá trị dinh dƣỡng anh đào giả 38 Bảng 4.1: Thành phần dƣỡng chất thực liệu 49 Bảng 4.2: Hàm lƣợng tannin (condense tannin) thực liệu đem phân tích phƣơng pháp quang phổ so với phƣơng pháp Loventhal I & II 51 Bảng 4.3: Sự phân hủy hợp chất hữu (OM) thực liệu lƣợng khí sản xuất sau 48 thí nghiệm 53 DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ Ash Khoáng tổng số CF Crude fiber (Xơ thô) CP Crude protein (Prootein thô) DM Dry matter (Vật chất khô) EE Ether extract (Béo thô) NDF Neutral detergent fiber (Xơ trung tính) NFE Chiết chất không đạm CT Condensed tannin HT Hydrolyzable tannin CTS Condensed tannins HTS Hydrolyzable tannins DĐVN Dƣợc Điển Việt Nam DANH SÁCH SƠ ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ Sơ đồ 3.1: Quy trình phân tích tổng quát 41 Sơ đồ 3.2: Quy trình phân tích tannin phƣơng pháp Loventhal I 43 Sơ đồ 3.3: Quy trình phân tích tannin phƣơng pháp Loventhal II 45 Sơ đồ 3.4: Quy trình phân tích tannin phƣơng pháp quang phổ 46 Biểu đồ 1: Mối quan hệ tuyến tính khí thải CO2 CH4 54 Biểu đồ 2: Mối quan hệ tuyến tính phân hủy vật chất hữu (OM) lƣợng khí sinh 55 Khi phân tích tannin theo phƣơng pháp quang phổ ổi 11,8% thấp nghiên cứu Nguyễn Văn Trƣờng (2011) 13,5% Theo Abbiw et al., (2010) vỏ măng cụt từ -13% kết 10,4%, cỏ đậu phộng 3,17% cao nghiên cứu BodeeKhamseek et al., (2002) cỏ đậu phộng 2% Rơm có hàm lƣợng tannin thấp 0,45% với nghiên cứu Nguyễn Viên (2011) 0,45% Các loại thực liệu khác dao động từ 0,99%-2,87% Tannin đƣợc phân tích theo phƣơng pháp Lowenthal I hàm lƣợng thấp phƣơng pháp quang phổ Tƣơng tự, ổi 10,4%, vỏ măng cụt 9,63%, mận trắng 9,54%, nhƣng cỏ lông tây 2,11%, cỏ đậu nhỏ 1,87% cao phƣơng pháp Hàm lƣợng tannin rơm thấp 0,42% Tuy nhiên tannin cỏ lông tây 2,11%, cỏ voi 1,76% cao phƣơng pháp quang phổ Kết phân tích tannin phƣơng pháp Lowenthal II khác biệt so với phƣơng pháp quang phổ Lowenthal I Hàm lƣợng tannin ổi cao thấp rơm, cỏ đậu phộng 2,92%, cỏ voi 1,94% cao so với hai phƣơng pháp phân tích Lá điên điển 1,91% cao phƣơng pháp Lowenthal I nhƣng thấp phƣơng pháp quang phổ Tóm lại, qua phƣơng pháp phân tích khác cho kết hàm lƣợng tannin ổi 11,8%, vỏ măng cụt 10,4%, mận 9,72% cao loại cỏ thực liệu khác có hàm lƣợng tannin tƣơng đối thấp 0,45%-3,17% Qua bảng 4.2 ta nhận thấy phƣơng pháp phân tích tannin cho kết tƣơng đối tốt, sai khác ý nghĩa thống kê ( P>0,05) Tuy nhiên, phân tích phƣơng pháp quang phổ có quy trình đơn giản, dễ thực so với phƣơng pháp Lowenthal I & II đƣợc chấp nhận rộng rãi khoa học 4.3 Ảnh hƣởng tannin lên sinh khí mêtan phƣơng pháp in vitro Bảng 4.4: Sự phân hủy hợp chất hữu (OM) thực liệu lƣợng khí sản xuất sau 48 thí nghiệm in vitro Sự phân hủy Lƣợng khí, CH4, CO2, Thực liệu OM % ml/gDOM ml/gDOM ml/gDOM Lá mận trắng 20,6 191 0,049 0,067 Lá ổi ruột đỏ Vỏ măng cụt 29,6 107 0,064 0,341 31,2 125 0,068 0,317 Lá chuối xiêm 46 86 0,207 0,378 Rơm 61 195 4,67 8,1 Lá so đũa 68,7 210 5,21 10,5 Lá anh đào giả 69,2 344 4,64 8,72 Cỏ đậu nhỏ 70,6 635 1,47 7,52 Cỏ lông tây 71,5 194 8,85 14,1 Cỏ mồm 72,7 184 4,9 8,9 Lá điên điển 74,6 131 5,51 10,8 Cỏ voi 77,6 220 10,2 14,7 82 204 11,1 17,4 Cỏ đậu phộng DOM (Digested orgarnic matter): vật chất hữu phân hủy Bảng 4.4 ta thấy phân hủy vật chất hữu thấp mận 20,6% cao cỏ đậu phộng 82%, cỏ lông tây, cỏ mồm, cỏ voi mức độ phân hủy gần tƣơng dƣơng với lần lƣợt 71,5%, 72,7%, 77,6% Lƣợng khí sinh thấp chuối xiêm 86ml/g DOM, cao cỏ đậu nhỏ 635ml/gDOM, anh đào giả 344ml/gDOM, cỏ voi 220ml/gDOM Trong mận trắng lƣợng khí mêtan sinh 0,049ml/gDOM thấp thực liệu, cao 11,1ml/gDOM lƣợng khí sinh rơm, anh đào giả, cỏ mồm tƣơng dƣơng lần lƣợt 4,76ml/g DOM, 4,64ml/gDOM, 4,9ml/gDOM Tƣơng tự, lƣợng khí cacbonic thấp mận trắng 0,067 ml/gDOM, rơm, anh đào, cỏ lông tây tƣơng tự lần lƣợt 8,1ml/gDOM, 8,72ml/gDOM, 8,9ml/gDOM cao cỏ đậu phộng 17,7ml/gDOM Trƣờng hợp thực liệu có hàm lƣợng tannin cao nhƣ ổi ruột đỏ 11,8%, vỏ măng cụt 10,4%, mận trắng 9,72% giảm khả phân hủy, lƣợng khí mêtan khí cacbonic giảm Ngƣợc lại, trƣờng hợp thực liệu có hàm lƣợng tannin thấp ảnh hƣởng tannin lên khả tiêu hóa lƣợng khí mêtan sinh không rõ rệt Đặc biệt, cỏ đậu nhỏ hàm lƣợng tannin thấp phân tích phƣơng pháp Lowenthal II 1,69% lƣợng khí sinh (ml/gDOM) cao nhƣng khí sinh mêtan sinh thấp 1,47ml/gDOM Tóm lại, thí nghiệm thấy ảnh hƣởng nguồn tannin tự nhiên từ thực vật lên sinh khí mêtan cần có điều kiện hàm lƣợng tannin 2,50% hàm lƣợng cao giảm mêtan rõ Trong loại thực liệu có hàm lƣợng tannin thấp sinh khí mêtan phụ thuộc vào yếu tố khác nhƣ hàm lƣợng CP, CF, NFE, … CH4, ml/gOM 20.0 18.0 y = 1.4693x + 1.4034 16.0 R2 = 0.93 14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 CO2,ml/gOM Biểu đồ1 : Mối quan hệ tuyến tính khí thải CO2 CH4 Từ biểu đồ ta nhận thấy rằng, lƣợng khí mêtan khí cacbonic có mối quan hệ tuyến tính với R2=0,93, lƣợng khí mêtan tăng dần khí cacbonic tăng Qua đó, môi trƣờng ủ tạo đƣợc điều kiện tốt cho hoạt động vi sinh vật, chủ yếu trình ủ sinh khí mêtan khí cacbonic Điều cho thấy ảnh hƣởng tannin lên giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kín cho khí mêtan khí cacbonic 700 Lƣợng khí, ml/gDOM 600 y = 2.4078x + 73.711 500 R = 0.123 400 300 200 100 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 Phân hủy, %OM Biểu đồ Mối quan hệ tuyến tính phân hủy vật chất hữu (OM) lƣợng khí sinh Về mối quan hệ tuyến tính lƣợng khí tổng số sinh phân hủy vật chất hữu cơ, mối liên hệ thấp (R2=0,123) Điều gợi ý thí nghiệm cho thấy mối quan hệ bị ảnh hƣởng nguồn thực liệu khác (rơm, cỏ hòa thảo, cỏ họ đậu, …) xuất phát từ thành phần hóa học cấu trúc vách tế bào khác CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Qua trình thực đề tài rút kết luận sau: Quy trình phân tích tannin phƣơng pháp quang phổ (IAEA, 2000) đƣợc thực đạt kết tốt Không có khác biệt hàm lƣợng tannin ba phƣơng pháp phân tích, phƣơng pháp quang phổ, phƣơng pháp Lowethal I phƣơng pháp Lowenthal II Tuy nhiên phƣơng pháp quang phổ có quy trình thực đơn giản, thời gian ngắn nhiều mẫu lần phân tích Trong thí nhiệm này, hàm lƣợng tannin thực vật cao phƣơng pháp quang phổ (2,87% -11,8%) làm giảm phân hủy thức ăn giảm sinh khí mêtan khí cacbonic 5.2 Đề nghị Từ kết đề nghị sử dụng phƣơng pháp quang phổ IAEA đề nghị để phân tích tannin thực liệu làm thức ăn gia súc để tiết kiệm thời gian nâng cao suất phân tích độ xác Tiếp tục nghiên cứu thực liệu có hàm lƣợng tannin cao để làm rõ ảnh hƣởng tannin lên sinh khí mêtan Đặc biệt, cỏ đậu nhỏ cần phải đƣợc theo dõi nghiên cứu ảnh hƣởng lên sinh khí mêtan gia súc nhai lại TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT Võ Thành Dũng Ảnh hưởng mức độ bổ sung cỏ đậu phần cỏ lông tây suất sinh sản thỏ lai, 2008 Luận văn tốt nghiệp đại học, Bộ môn Chăn Nuôi Thú Y, Trƣờng Đại học Cần Thơ Nguyễn Hữu Lai “Ảnh hưởng thay phân heo nguồn thực vật với mức độ khác sản xuất khí sinh học in vitro”, 2008 Luận văn tốt nghiệp đại học, Bộ môn Chăn Nuôi Thú Y, Trƣờng Đại học Cần Thơ Đào Tiến Đức Bước đầu theo dõi thành phần dưỡng chất giá trị dinh dưỡng số thức ăn kỹ thuật tiêu hóa in vitro thỏ, 2008 Luận văn tốt nghiệp đại học, Bộ môn Chăn Nuôi Thú Y, Trƣờng Đại học Cần Thơ Nguyễn Văn Thu Danh Mô Đánh giá tỷ lệ tiêu hóa chất hữu giá trị lượng thức ăn thô gia súc nhai lại kỹ thuật tiêu hóa in vitro với nguồn dưỡng chất cho vi sinh vật từ dịch cỏ, 2008 Tạp chí khoa học Công Nghệ Chăn Nuôi, Viện Chăn Nuôi Quốc Gia Nguyễn Xuân Trạch Giáo trình chăn nuôi trâu bò, 2004 NXB Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Thị Hồng Nhân Giáo trình thức ăn gia súc, 2006 Trƣờng Đại Học Cần Thơ Tôn Thất Sơn, Nguyễn Thị Mai, Nguyễn Thị Lệ Hằng, Giáo trình dinh dưỡng thức ăn vật nuôi, 2005 NXB Hà Nội Nguyễn Đức Toàn Khảo sát đặc tính sinh trưởng tính sản xuất anh đào giả với mức độ phân bón khác Thành phố Cần Thơ, 2009 Luận văn tốt nghiệp đại học, Bộ môn Chăn Nuôi Thú y, Trƣờng Đại học Cần Thơ Nguyễn Tƣờng Cát Khảo sát đặc tính sinh trưởng tính sản xuất cỏ Sả (panicum maximum, cỏ Voi (penisetum purpureum) cỏ Paspalum (Paspalum atratum), 2005 Luận văn tốt nghiệp đại học, Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng, Trƣờng Đại học Cần Thơ 10 Nguyễn Trƣờng Tiền Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố đến phản ứng tổng hợp keo polyphenl - formaldehyde từ polyphenol vỏ keo tràm, 2010 Khoa Hóa, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Thành phố Hồ Chí Minh 11 Phạm Thùy Trang Nghiên cứu tính ức chế ăn mòn thép CT3 dung dịch NaCl 3,5% Tannin tách từ chè, 2008 NXB Đại Học Đà Nẵng 12 Nguyễn Thị Hoa PGS.TS Lê Tự Hải Nghiên cứu tính chất ức chế ăn mòn thép CT3 dung dịch NaCl 3,5% tannin tách vỏ thông caribaea, 2010 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ Đại học Đà Nẵng 13 Viện Chăn Nuôi Quốc Gia Thành phần giá trị dinh dưỡng thức ăn gia súc, gia cầm việt nam, 1995 NXB Nông Nghiệp Hà Nội 14 Ngô Thúc Loan Tìm hiểu thành phần dưỡng chất, tỷ lệ tiêu hóa cách thức sử dụng loài cỏ chăn nuôi gia súc nhai lai, 2010 Tiểu luận, Bộ môn Chăn Nuôi Thú y, Trƣờng Đại học Cần Thơ 15 Võ Văn Chi Từ điển thuốc Việt Nam, 1999 NXB Y Học 16 PGS.TS Lê Thị Anh Đào Thực hành hóa học hữu cơ, 2008 NXB Đại học sƣ phạm 17 Lê Văn Đăng Chuyên đề số hợp chất thiên nhiên, 2005 NXB Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh 18 Bùi Đức Lũng, Vũ Duy Giảng, Hoàng Văn Tiến, Bùi Văn Chính Thức ăn dinh dưỡng gia súc, 1995 NXB Nông nghiệp, Hà Nội 19 Từ Giấy, Bùi Thị Nhƣ Thuận, Hà Huy Khôi, Bùi Minh Đức Thành phần dinh dưỡng thức ăn Việt Nam,1995 NXB Y học, Hà Nội 20 Lê Trung Kiên Trồng trình diễn khảo sát số đặc tính sinh trưởng tính sản xuất hai loại đậu Anh đào giả (Gliricida sepium) Vông nem (Erythrina indica) trại chăn nuôi thực nghiệm, 1991 Luận văn tốt nghiệp đại học, Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng, Trƣờng Đại học Cần Thơ 21 Võ Quốc An Xác định thành phần protein thoát tiêu, tiêu hóa không tiêu hóa số loại thức ăn, 2008 Thực tập tốt nghiệp Kỹ Sƣ Chăn Nuôi Đại học Cần Thơ 22 Trần Hợp Tài nguyên gỗ Việt Nam Nhà xuất Nông Nghiệp 23 Danh Mô Nghiên cứu cải tiến tỉ lệ tiêu hóa invitro với dịch cỏ thay hóa chất làm nguồn dưỡng chất vi sinh vật trâu ta,11-2003 Luận văn thạc sĩ khoa học Nông Nghiệp 24 Nguyễn Văn Trƣờng Nghiên cứu xác định quy trình phân tích tannin tối ưu ảnh hưởng tannin lên sinh khí methane, 5-2011 Luận văn tốt nghiệp đại học 25 Nguyễn Văn Hớn Sử dụng trái bắp non có bổ sung Bình Linh (Leucaena Leucocephala) So đũa (Sesbania grandiflora) để nuôi dê thịt, 1998 Luận án thạc sĩ khoa học Nông Nghiệp 26 Kỷ yếu hội nghị khoa học phát triển nông nghiệp bền vững thích ứng với biến đổi khí hậu,11-2010 Nhà xuất Nông Nghiệp 27 Võ Văn Chi Từ điển thực vật thông dụng Nhà xuất bàn khoa học kỹ thuật 28 Hoàng Minh Châu (chủ biên), Từ Văn Mặc, Từ Vọng Nghi Cơ sở hóa học phân tích Nhà xuất khoa học kỹ thuật 29 Phan Bảo Minh et al Biến đổi khí hậu ảnh hưởng biến đổi khí hậu,2009 Báo cáo chuyên đề Đại Học Nông Lâm 30 Phan Navy Ảnh hưởng mức độ đạm vô lên khả thích nghi bò sinh khí invitro, 2010 Luận văn tốt nghiệp đại học, Bộ môn Chăn Nuôi Thú Y, trƣờng Đại học Cần Thơ TÀI LIỆU TIẾNG ANH 31 MAKKAR, H.P.S., DAWRA, R.K., SINGH, B Determination of both tannin and protein in a tannin-protein complex, J Agric Food Chem 36 (1988) 523–525 32 E D MAXSON and L W ROONEY Evaluation of Methods for Tannin Analysis in Sorghum Grain Texas A & M University, College Station 77843 33 MAKKAR, H.P.S., BLUEMMEL, M., BECKER, K Formation of complexes between polyvinyl pyrrolidone and polyethylene glycol with tannins and their implications in gas production and true digestibility in vitro techniques, Brit J Nutr 73 (1995) 897–913 34 MAKKAR, H.P.S., BLUEMMEL, M., BOROWY, N.K., BECKER, K Gravimetric determination of tannins and their correlations with chemical and protein precipitation methods, J Sci Food Agric 61 (1993) 161–165 35 HAGERMAN, A.E.; RICE, M.E.; RITCHARD, N.T Mechanisms of protein precipitation for two tannins, pentagalloyl glucose and epicatechin (48) catechin (procyanidin), J Agric Food Chem 46 (1998) 2590–2595 36 D N BARUA AND E A HOUGHTON ROBERTS Methods for the Volumetric estlmation of Tea Tannin in green - Leaf and black TEA A new Alkaline Permanganate Method From the Tocklai Experimental Station, Indian Tea Association, Cinnamara, Assam, India (Received 10 October 1940) 37 DAWRA, R.K., MAKKAR, H.P.S., SINGH, B Protein binding capacity of microquantities of tannins, Anal Biochem 170 (1988) 50–53 38 MAKKAR H.P.S, BECKER K Purine quantification in digesta from ruminants by spectrophotometric and HPLC methods, Brit J Nutr 81 (1999) 107–113 39.MAKKAR H.P.S AND BECKER K Some problems in the determination of tannins and possible solutions, Acta Horticultura 381 (1994) 782–788 40 HAGERMAN, A.E., BUTLER, L.G Specificity of proanthocyanidin-protein interactions, Biol Chem 256 (1981) 4494–4497 41 ANN E HAGERMAN, CHARLES T ROBBINS, YOHAN EERASURIYA, THOMAS C WIL- SON, CLARE MCARTHUR Tannin chemistry in relation to digestion Dept of chemistry, Miaami University, Oxford, Ohio 450.56 42 J LOWENTHAL “ Uber die Bestimmung des gerbstoffs” Z.Anal Chem (1877) 16 33- 48 43 MAKKAR, H.P.S., BECKER, K Vanillin-HCl method for condensed tannins: effect of organic solvents used for extraction of tannins, J Chem Ecol 19 (1993) 613–621 44.BBODE KHAMSEKHIEW1, JUAN BOOLIANG2, ZAINAL AZNAM JeELAN2 AND CHOI CHEE WONG Fibre Degradablity Of oil palm frond pellet, supplemented with Arachis pintoi in cattle, 14 January 2002 45 MARCELO AYRES CARVALHO Germplasm characterization of Archsis pintoi Krap And G reg Univeresity of Florida, 2004 46 IAEA Quantification of tannin in tree foliage, 2000 FAO/IAFA, Vienna Một số trang web: 47 www google.com 48 www suc khoe360.com.vn 49.www.hoahocvietnam.com.vn Trƣờng Đại học Cần Thơ Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập- Tự do- Hạnh phúc Khoa Công Nghệ Bộ Môn Công Nghệ Hóa Học …………………… ĐỀ CƢƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NĂM HỌC 2011- 20112 Tên đề tài thực hiện:”Nghiên cứu quy trình phân tích tannin thực vật phƣơng pháp quang phổ ảnh hƣởng tannin lên sinh khí mêtan” 2.Họ tên cán hƣớng dẫn: GS.TS Nguyễn Văn Thu-Bộ môn Chăn Nuôi-Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng-Trƣờng Đại học Cần Thơ Họ tên sinh viên thực hiện: Bùi Nguyễn Hồng Châu MSSV: 2082166 Ngành: Công Nghệ Hóa Học- Khóa 34 Đặt vấn đề: Các nhà khoa học cho kỷ vừa qua, nhiệt độ trung bình Trái đất tăng thêm 1oC việc tích lũy chất cacbondioxit (CO2), mêtan (CH4) khí thải gây hiệu ứng nhà kính khác không khí (nhƣ NO2, HFCs, SF6)sản phẩm sinh từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch nhà máy, phƣơng tiện giao thông nguồn khác Những tƣợng điều biến đổi khí hậu gây nên Biến đổi khí hậu đƣợc gọi toàn cầu diễn hầu hết nơi giới Đặc biệt, Việt Nam đứng thứ năm danh sách nƣớc chịu ảnh hƣởng khí hậu toàn cầu Vị trí địa lý Việt Nam khiến Việt Nam dễ bị tổn thƣơng trƣớc biến đổi khí hậu hình thái khí hậu mực nƣớc biển tăng, lẫn diện tích canh tác bị thu hẹp Nếu biện pháp phù hợp hiệu để giảm thiểu tác hại biến đổi khí hậu, hậu khôn lƣờng” (Phan Bao Minh et al., 2009) Phƣơng pháp in vitro sinh khí đƣợc sử dụng rộng rãi để ƣớc lƣợng giá trị dinh dƣỡng thức ăn Phƣơng pháp in vitro sinh khí đƣợc sử dụng để dựa đoán nhiều tiêu khác đánh giá thức ăn Menke el al., (1979) lần đề xuất sử dụng in vitro sinh khí để dự đoán tỉ lệ lên tiêu hóa in vitro lƣợng trao đổi (ME) Kỹ thuật in vitro sinh khí đƣợc nghiên cứu để ứng dụng việc xác định lƣợng tiêu hóa thức ăn với ƣu điểm nhanh tiện nghi Gần ngƣời ta quan tâm nhiều đến hiệu sử dụng thức ăn gia súc nhƣ đóng góp sinh khí mêtan, để làm giảm khí mêtan trình chăn nuôi (Phan Navy, 2010) Theo nghiên cứu gần Bộ môn Chăn Nuôi, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng trƣờng Đại Học Cần Thơ chất tannin đƣợc xác định phƣơng pháp: Định lƣợng tannin phƣơng pháp Lowenthal I J.Lowenthal (1960)[34] cho kết tốt, dễ áp dụng giá thành hạ (Nguyễn Văn Trƣờng, 2011) Phƣơng pháp phân tích quang phổ có độ nhạy cao xác với nồng độ tƣơng đối thấp chƣa đƣợc nghiên cứu để đánh giá hiệu ứng dụng phân tích tannin Do đó, tiến hành đề tài” Nghiên cứu quy trình phân tích tannin thực vật phƣơng pháp quang phổ ảnh hƣởng tannin lên sinh khí mêtan” Mục đích đề tài Xác định quy trình phân tích tannin thực vật phƣơng pháp quang phổ so màu so với phƣơng pháp Lowenthal I phƣơng pháp Lowenthal II Xác định hàm lƣợng tannin có thực liệu (tính vật chất khô%) Đánh giá phân hủy thực vật có chứa tannin điều kiện in vitro ảnh hƣởng tannin lên sinh khí mêtan Địa điểm thời gian thực hiện: Địa điểm: Bộ môn Chăn Nuôi- Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng phòng thí nghiệm hóa hữu cơ- Bộ môn Công Nghệ Hóa Học Trƣờng Đại học Cần Thơ Thời gian thực hiện: 02/01/2012 đến 20/4/2012 Giới thiệu vấn đề có liên quan đến đề tài: Nƣớc ta vốn có truyền thống nông nghiệp có khí hậu nhiệt đới, điều kiện thuận lợi, để phát triển nghành chăn nuôi với lƣợng thức ăn dồi Tuy nhiên, hầu hết thực vật điều có chứa tannin Tannin làm giảm khả tiêu hóa, hấp thụ protein thức ăn Vì vậy, làm chậm khả sinh trƣởng phát triển vật nuôi ảnh hƣởng phần đến thu nhập, đời sống nông dân Mặt khác, tannin có công dụng định nhƣ kích thích tỉnh táo, hăng hái tăng khả làm việc trí óc, giải độc, diệt khuẩn trị tiêu chảy, kháng viêm, … Trong nhƣng năm qua, giới nƣớc ta có nhiều công trình nghiên cứu tannin đạt đƣợc thành tựu không nhỏ: C.F.EARP,J.O.AKINGBALA,S.H RING, and L.W.ROONEY2 Evaluation of Several Method to determine tannins in Sorghums with Varying Kernel Characteristic, Cereal Quality Laboratory, deparment of Soiland Crop Sciences,Texas A&M University, College Station 77843 S Feeding tannins to Dairy Cows abates Ammonia Emission from Barns and Soils, US.S.Dairy Forage Research Center, Madison,Wisconsin, 2University of Wisconsin-Madison, Department of Dairy Science, 242ndACS national Meteing Dever, Colorado Trust beta.LIoxd WRooney and John RN Taylor Effect of chemical Conditioning on the milling of hight-tannin Sorghum Nghiên cứu tính chất ức chế ăn mòn thép CT3 dung dịch NaCl 3,5% tannin tách vỏ thông caribaea, Sinh viên Nguyễn Thị Hoa PGS.TS Lê Tự Hải Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ Đại học Đà Nẵng năm 2010 Và số công trình nghiên cứu khác Các nội dung giới hạn đề tài: Chƣơng ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1 Tannin 2.1.1 Định nghĩa 2.1.2 Tính chất 2.1.3 Công dụng 2.2 Ảnh hƣởng tannin đến hoạt động sinh lý gia súc 2.2.1 Ảnh hƣởng đến tiêu hóa gia súc 2.2.2 Ảnh hƣởng đến tăng trƣởng gia súc 2.2.3 Ảnh hƣởng tannin đến khả giảm khí mêtan cỏ làm tăng bypass portein gia súc nhai lại 2.3 Phƣơng pháp phân tích tannin 2.3.1 Định lƣợng tannin phƣơng pháp quang phổ phƣơng pháp Lowenthal I & II (Nguyễn Văn Trƣờng, 2011) 2.3.2 Đánh giá phân hủy thức ăn có chứa tannin sinh khí mêtan điều kiện in vitro 2.4 Thành phần dƣỡng chất thực liệu a) Cây ổi ruột đỏ b) Cây mận trắng c) Cây so đũa d) Cây điên điển e) Cây chuối xiêm f ) Vỏ măng cụt g) Các loại cỏ h) Rơm i) Cây anh đào giả CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 3.1Phƣơng tiên nghiên cứu 3.1.1 Thời gian nghiên cứu 3.1.2 Địa điểm nghiên cứu 3.1.3 Đối tƣợng nghiên cứu 3.1.4 Dụng cụ thiết bị nghiên cứu a) Dụng cụ b) Thiết bị c) Hóa chất 3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 3.2.1 Quy trình phân tích tannin phƣơng pháp quang phổ 3.2.2 Quy trình phân tích tannin phƣơng pháp Lowenthal I & II (Nguyễn Văn Trƣờng, 2011) 3.2.3 Nghiên cứu ảnh hƣởng tannin lên sinh khí mêtan phƣơng pháp in vitro CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 4.1 Thành phần dƣỡng chất thực liệu 4.2 Hàm lƣợng tannin thực liệu 4.3 Phƣơng pháp phân tích tannin quang phổ đánh giá phân hủy thực vật phƣơng pháp in vitro CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận 5.2 Kiến nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO [...]... dụng và giá thành hạ (Nguyễn Văn Trƣờng, 2011) Phƣơng pháp phân tích bằng quang phổ có độ nhạy cao và chính xác với nồng độ tƣơng đối thấp và chƣa đƣợc nghiên cứu tại trƣờng Đại học Cần Thơ để đánh giá hiệu quả và ứng dụng trong phân tích tannin Do đó, chúng tôi tiến hành đề tài Nghiên cứu quy trình phân tích tannin trong thực vật bằng phƣơng pháp quang phổ và ảnh hƣởng của tannin lên sự sinh khí mêtan ... đích đề tài: Xác định quy trình phân tích tannin trong thực vật bằng phƣơng pháp quang phổ so với phƣơng pháp Lowenthal I và phƣơng pháp Lowenthal II Đánh giá sự phân hủy thực vật có chứa tannin trong điều kiện in vitro và ảnh hƣởng của tannin lên sự sinh khí mêtan CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1 Tannin[ 10] [11] [12] [33] 2.1.1 Định nghĩa Tannin là hợp chất ester giữa đƣờng glucose và một nhóm chất khác... nhanh và tiện nghi hơn Gần đây hơn ngƣời ta quan tâm nhiều đến hiệu quả sử dụng thức ăn của gia súc cũng nhƣ là đóng góp sự sinh khí mêtan, để làm giảm khí mêtan trong quá trình chăn nuôi (Phan Navy, 2010) Theo các nghiên cứu gần đây tại bộ môn Chăn Nuôi, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trƣờng Đại học Cần Thơ thì chất tannin đƣợc xác định bằng phƣơng pháp: Định lƣợng tannin bằng phƣơng pháp Lowenthal... gelatin và protein trong môi trƣờng nƣớc Trong thực vật có hai loại tannin: một loại tannin có khả năng thủy phân gọi là hydrolyzable tannins (HTS) và một loại không có khả năng thủy phân gọi là condensed tannins (CTS) Dựa vào cấu trúc hóa học, tannin đƣợc phân thành hai loại: Hydrolyzable tannins (HTS) tác động đến dinh dƣỡng của động vật Tannin đặc (PAS) proanthocyanidins không có khả năng thủy phân. .. 2.2.1 Ảnh hƣởng đến sự tiêu hóa của gia súc Tannin hoạt động nhƣ một cơ chế và có tác dụng bảo vệ nhằm chống lại các mầm bệnh xảy ra đối với thực vật Tuy nhiên, tannin ảnh hƣởng không tốt khi vật nuôi tiêu thụ nó Tannin ảnh hƣởng khả năng tiêu hóa và ảnh hƣởng đến sự hấp thu khi vật nuôi ăn nó Các thay đổi này tùy thuộc hàm lƣợng tannin có trong thực vật và phụ thuộc vào đặc điểm nhƣ khả năng tiêu hóa,... cơ thể, và cơ chế giải độc Sự có mặt của tannin trong một vài loại cây cỏ làm thức ăn gia súc có ảnh hƣởng quan trọng, không những làm giảm khả năng tiêu hóa, mà còn làm giảm tính ngon miệng của vật nuôi, làm thay đổi trao đổi chất trong dạ cỏ và gây độc hại cho vật nuôi Bảng 2.1: Ảnh hƣởng kháng dinh dƣỡng của tannin trong một số cây thức ăn gia súc Động vật tannin nhiễm Loại Nguồn thức ăn Ảnh hƣởng... hóa protein và tăng trọng Nguồn: Kumar and Mello, (1995) 2.2.3 Ảnh hƣởng của tannin lên khả năng giảm khí mêtan ở dạ cỏ mà tăng nguồn bypass protein ở gia súc nhai lại Trong điều kiện yếm khí ở dạ cỏ phản ứng oxy hóa thƣờng lấy năng lƣợng ở dạng adenosin triphosphat (ATP) và giải phóng ra hydro, tích lũy ion hydro trong quá trình trao đổi chất của vi sinh vật dạ cỏ và tránh đƣợc quá trình sinh tổng hợp... để thuộc da Hiện nay, tannin là tên gọi của những hợp chất gặp trong thiên nhiên có chứa một số lớn các nhóm hyđroxyphenolic, có khối lƣợng phân tử từ 500 đến 3000 Thành phần hoá học của tannin rất phức tạp và không đồng nhất Công thức thực nghiệm của corilagin là C27H24O18 Ở 210-215oC nó phân huỷ phần lớn thành pirogalol và CO2 Tannin có trong vỏ, trong gỗ, trong lá và trong quả của những cây nhƣ sồi,... tiêu là phần của bypass protein mà nó bị phân giải và đƣợc hấp thu từ bên trong dạ cỏ Những protein đƣợc bảo vệ thì không đƣợc lên men trong dạ cỏ mà cũng không đƣợc tiêu hóa ở ruột non Nguyên nhân chính là do tannin có trong thức ăn, nó liên kết và gây biến tính protein làm cho vật nuôi rất khó tiêu hóa và đƣợc bài tiết vào phân theo Kempton và ctc., (1978) 2.3 Các phƣơng pháp phân tích tannin 2.3.1... chiết ngắn Ảnh hƣởng bởi nhiệt độ, dung môi Phụ thuộc vào kích thƣớc của mẫu lấy Tốn kém mẫu, dung môi và hóa chất 2.3.4 Đánh giá tỷ lệ tiêu hoá bằng phƣơng pháp in vitro[3] Khả năng sử dụng xơ thực vật của gia súc nhai lại dựa trên cấu trúc của đƣờng tiêu hoá và vi sinh vật cộng sinh, nhƣng cũng cần phải dựa trên cấu tạo của răng, miệng, tuyến nƣớc bọt và kích thƣớc của gia súc Hoạt động phân huỷ xơ