Tieu hoa cua dong vat nhai lai

I Đặt vấn đề Động vật nhai lại có dày gồm bốn ngăn, gọi cỏ, tổ ong, sách túi khế Trong hai ngăn (dạ cỏ tổ ong), thức ăn trộn lẫn với nước bọt tách thành lớp thức ăn rắn lỏng Các thức ăn rắn kết thành khối để tạo thức ăn nhai lại Thức ăn nhai lại sau ợ trở lại miệng để chúng nhai chậm nhằm trộn lẫn thức ăn triệt để với nước bọt, có tác dụng phân hủy sâu sợi thức ăn Các sợi thức ăn, đặc biệt xenluloza, bị phân hủy thành glucoza ngăn vi khuẩn cộng sinh động vật nguyên sinh Các sợi thức ăn bị phân hủy, trở thành phần lỏng khối thức ăn chuyển qua cỏ tới ngăn dày sách, nước bị loại bỏ Sau trình thức ăn tiêu hóa chuyển tới ngăn cuối túi khế Thức ăn túi khế tiêu hóa giống dày người Cuối thức ăn chuyển tới ruột non chất dinh dưỡng hấp thụ Tuy nhiên nhiều vấn đề đáng quan tâm tiêu hóa cỏ động vật nhai lại, phân giải Gluxit cỏ Động vật nhai lại vấn đề cần tìm hiểu II Nội dung Tiêu hóa động vật nhai lại Khi nhai lại cỏ + tổ ong co bóp, đẩy thức ăn lên thực quản, sau thức ăn từ dày vào thực quản, nhu động ngược thực quản thức ăn lên miệng với vận tốc 1m/s nguyên nhân gây phản xạ ợ ngược nhai lại thức ăn thô xơ kích thích quan nhận cảm học cỏ, tiền đình cỏ, tổ ong gây nên phản xạ ợ ngược Động vật nhai lại ăn nuốt nhanh vào cỏ, nghỉ ngơi ợ ngược nhai lại Nhai lại gồm kỳ: ợ ngược, nhai lại, thấm nước bọt, nuốt xuống Thời gian nhai lại/ ngày/8h chu kỳ 40 -50 phút ngày đêm bò có – chu kỳ, bê 16 chu kỳ Sau nhai lại thức ăn nghiền nát giảm kích thích vào niêm mạc cỏ tổ ong, đồng thời phần thức ăn nghiền nhỏ vào sách múi khế, kích thích vào niêm mạc sách tổ ong gây nên phản xạ ngược ức chế co bóp tổ ong vật ngừng nhai lại Trong giai đoạn nghỉ nhai lại thức ăn từ sách múi khế vào ruột Các VSV tiêu hóa gluxit cỏ Có 200 giống khác Số lượng 10 – 80 tỷ vi khuẩn/ gam Dựa vào chức chia làm 11 nhóm 2.1 Nhóm vi khuẩn phân giải cellulose ( cellulolytic bacteria) Có số lượng lớn Có men cellulaza phân giải xơ Chúng sử dụng đường kép cellobiose làm nguồn lượng Chúng sử dụng NH3 để tổng hợp protein thân Ví dụ: bacteroides succinofenes Ruminovoceus albus Cillobacterium cellulosolvens 2.2 Nhóm vi khuẩn phân giải Hemicellulose Vi khuẩn phân giải xơ có khả phân giải Hemicellulose, không ngược lại Nhóm gồm có: Bacteroides Ruminicola, Ruminococcus, Leshnospira Multiparis 2.3 Nhóm vi khuẩn phân giải tinh bột Nhóm vi khuẩn phân giải xơ phân giải tinh bột, không ngược lại Nhóm gồm: Bacteroides Amilophilus, Succinomonas Amylolytica, Bacteroides Ruminicola, Streptococcus Bovis, Selemonas Lactilytica 2.4 Nhóm vi khuẩn sử dụng đường Phần lớn chúng sử dụng đa đường, đường kép đường đơn Chúng có men phân giải đường β-glucosidase Nhóm gồm: Streponema Bryantii, Lactobacillus Vitulins, Lactobacillus Ruminus, bê có nhóm vi khuẩn sử dụng Lactoza Quá trình phân giải gluxit cỏ 3.1 Thức ăn động vật nhai lại: cellulo, hemicell, pectins, fructozan, pentozan, tinh bột a Celluloco Là polysacarit đơn vị β- D- glucose tạo thành qua mạch β-1-4glucosit Cellulo gồm 2.000-4.000 phân tử đường đơn- lúc đầu tạo thành microfibril, nhiều microfibril tạo thành maerofibril Xơ thành phần chủ yếu màng tế bào thực vật Cấu tạo màng tế bào thực vật: cellulose ( 20- 40%), hemicellulose ( 1040%), lignin ( – 10%), fructan ( 1- 10%), pectins ( 1,5 – 9%), protein ( – 3%) b Hemicellulose Do đường đơn tạo thành: Arabiruse ( C5), Galactose ( C6), Ksilose ( C5), a glucoronic, manose, ramnose Hemicellulose không tan nước, tan kiềm axit c Pectins Là dẫn xuất a Glactourinic, phức gian chất tế bào thực vật d Lignin Không phải xơ, thường liên kết với cellulose Hemicellulose, cản trở tiêu hóa xơ VSV men tiêu hóa lignin Lignin không tan kiềm axit, trùng hợp fenylpropan e Axit phenolic: Nằm vách tế bào, không bị phân giải ức chế hoạt tính VSV men VSV g Protein: Protein đơn giản, protein phức tạp, N- phiprotein 3.2 Phân giải cellulose 3.2.1 Men phân giải xơ: VSV có cellulase phân giải cellulose: gồm có men nội bào ngoại bào Men nội bào gồm: C1 + Cx C1 tác dụng vào tự nhiên, Cx phân giải xơ hòa tan ( men ngoại bào) Theo Huugate ( 1980) ông ta tách men phân giải xơ, ký hiệu I a, Ib,II,III,IV có Ia IV men ngoại bào VSV cỏ có protein gắn men cellulose với chất làm tăng phân giải xơ Men cellulose thường gắn bề mặt vi khuẩn vi khuẩn muốn phân giải xơ phải bám vào xơ Một số Tiên mao trùng có men cellulose Endiphodinium ( 70% chúng tạo ra) Tiên mao trùng có men Polygalactocorinase phân giải pectins tạo a galacturinic, từ a galacturinic tạo pentose → VFA 3.2.2 Ba giai đoạn phân giải xơ Cellulose → xellobiose tác dụng cellulase Xellubiose → gluco tác dụng xellobiase Gluco →VFA ( C2 – 70%, C3 – 15%, C4 – 10%, C5 ít) Phản ứng tổng quát: ( C6H12O6)n → 65C2_ + 20C3_ + 15C4_ + 60CO2 + 35CH4_+ 25 H2O a Nhân tố ảnh hưởng đến phân giải xơ Tỷ lệ tiêu hóa xơ cỏ 30 – 80%, tỷ lệ tiêu hóa rơm rạ 30% a.1 Lignin Cỏ non cao 70 – 80%, cỏ già tỷ lệ tiêu hóa thấp hơn, tùy theo mức độ Lignin hóa Tỷ lệ lignin tăng 10% tỷ lệ tiêu hóa giảm 10 – 18% Lignin không tiêu hóa cỏ VSV cỏ men tiêu hóa lignin, lignin lại gắn với cellulose Hemicellulose, cản trở tiêu hóa xơ Vì người ta sử dụng phương pháp kiềm hóa Ca(OH) NH3 ure để xử lý thức ăn khó tiêu, nhằm tách lignin khỏi cellulose hemcellulose Trong sản xuất thu hoạch thức ăn ( cỏ) phải quy định Ví dụ: tuổi cỏ: Năng suất Tỷ lệ tiêu hóa Tỷ lệ tiêu hóa hấp thu 30 – 40 – 50 ngày 50 – 70 – 90 tấn/ha 70 – 60 – 40 % 35 – 42 - 36 Thu hoạch lúc 40 ngày tuổi hợp lý a.2 tùy hàm lượng gluxit dễ tiêu Khi tăng hàm lượng bột – đường phần tỷ lệ tiêu hóa xơ giảm – bột đường lên men nhanh tạo a.lactic, ức chế vi khuẩn phân giải xơ Nhưng lúc đầu bổ sung bột đường, cung cấp Q cho VSV phát triển tiêu hóa xơ tăng 10 – 25% a.3 độ pH Phân giải xơ tốt độ pH trung tính a.4 axit.amin Bổ sung axit.amin valin, loxin axit hữu a.valeric, isovaleric tỷ lệ tiêu hóa xơ tăng a.5 Khoáng, vi lượng Bổ sung khoáng, vi lượng tiêu hóa xơ tăng b Nơi tiêu hóa xơ: Dạ cỏ - 70% Ruột thường c Tác dụng thức ăn xơ (VFA) Cung cấp Q Kích thích vận động trơn đường tiêu hóa Kích thích tiết dịch tiêu hóa Kích thích phát triển cỏ Là nguyên liệu làm cấu tạo tế bào Là nguyên liệu mỡ hóa d Lên men sinh Phân giải đường bột tạo CaCH4 ( 70%), CO2 ( 30), 1h/35- 55 lít phản xạ ợ thải CO2: glucoxit →rượu + CO2 NaHCO3+ a.hữu → muối + H2CO3 ( H20+ CO2) CH4: H2 + CO2 → CH4 + H2O 3.3 Phân giải tinh bột Thức ăn hạt chứa 70% tinh bột a Đặc điểm cấu tạo Tinh bột đa đường gồm mạch thẳng mạch nhánh Mạch thẳng gồm 250 – 300 đường đơn nối với theo mạch α-1-4 glucozil Mạch nhánh α-1-6-glucozil Men phân giải tinh bột α- amilase VSV phân giải tinh bột bão hòa men Maltose Isomaltare b Quá trình phân giải tinh bột gồm giai đoạn Tinh bột → dextrin + maltose tác dụng α- amilase Maltose→ gluco tác dụng maltaza Gluco → VFA 60% gluco sinh cỏ VSV sử dụng để tổng hợp polysaccarit thân Sản phẩm VFA phân giải tinh bột chủ yếu C 3, phân giải cỏ khô C2 nên tỷ lệ C2/C3 nói lên kiểu lên men cỏ Tiên mao trùng tổng hợp polysaccarit, xuống ruột bị phân giải 3.4 Phân giải đường tạo VFA a Phân giải đường Đa đường → đường kép → đường đơn ( gluco, pentose) Gluco bị phân giải nội bào Gluco → phân tử a.pyruvic + ATP + 4H+ Pentose → 1,67 phân tử a pyruvic + 1,67 ATP + 1,67 H+ ATP nguồn lượng cung cấp cho VSV phát triển, để tổng hợp protein VSV Hydro NAD+ nhận để chuyển thành CH4 Hydro + a.béo không no → a.béo bão hòa a.pyruvic tiếp tục phân giải → VFA b tạo VFA b.1 tạo C2 từ a.pyruvic C6H12O6 → a.pyruvic → acetyl CoA→ Maltonyl CoA→ acetyl → a.acetic C6H12O6 + H2O → CH3COOH + CO2 + H2 b.2 Tạo C3 qua đường *Photphoryl hóa: a.pyruvic + P → pyruvic photphat → a.oxaloacetic→ a.propionic *A.pyruvic → succinyl CoA → methyl propionyl CoA→ a.propionic *A.pyruvic → a.lactic → propionyl CoA → a.propionic b.3 Tạo C4 qua acetyl hóa a.pyruvic → acetic → acetyl CoA →Acetoacetyl CoA →β.osibutyryl CoA → butyryl CoA → a butyric Phản ứng tổng quát: Khi ăn hạt/ bột nhiều: phân tử gluco → phân tử C2_ + phân tử C3_ + C4_ + CO2 + CH4+ H2O Khi ăn cỏ khô nhiều: phân tử gluco → C2_ + C3 + C4_ + CO2 + CH4 + 6H2O VFA tổng số cỏ 127 – 129 mmol/ml III Kết luận Quá trình tăng sinh khối vi sinh vật cỏ đòi hỏi nguồn lượng nguyên liệu ban đầu cho phản ứng hóa sinh tổng hợp nên đại phân tử Trong quan trọng prôtêin, acid nucleic, polysaccaride lipid Gần tất glucoza tạo nhờ phân hủy xenluloza vi khuẩn cộng sinh sử dụng Động vật nhai lại thu lượng từ axít béo dễ biến đổi vi khuẩn tạo ra: chẳng hạn axít axêtic, axít propionic axít butyric Các vật chất ban đầu lượng cho trình phát triển vi sinh vật từ trình phân giải vật chất cỏ [...]... tổng hợp nên các đại phân tử Trong đó quan trọng nhất là prôtêin, acid nucleic, polysaccaride và lipid Gần như tất cả glucoza tạo ra nhờ sự phân hủy xenluloza được các vi khuẩn cộng sinh sử dụng Động vật nhai lại thu được năng lượng từ các axít béo dễ biến đổi do các vi khuẩn này tạo ra: chẳng hạn axít axêtic, axít propionic và axít butyric Các vật chất ban đầu và năng lượng cho quá trình phát triển của