Ảnh hưởng ngọn lá khoai mì (Manihot esculenta Crantz) trong khẩu phần đến sinh trưởng và sinh khí mê tan ở bò thịt

Xuất phát từ các vấn đề nêu trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: ―Ảnh hưởng ngọn lá khoai mì Manihot esculenta Crantz trong khẩu phần đến sinh trưởng và sinh khí mê tan ở bò thị

Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết của luận án

Các chất khí gây hiệu ứng nhà kính như khí mê tan, carbonic Các chất khí này được ghi nhận là tác nhân gây hiện tượng trái đất nóng lên Trong ngành chăn nuôi, đặc biệt là chăn nuôi bò được ghi nhận như là một trong những nguồn sinh khí mê tan Đây là vấn đề được các nhà khoa học trên thế

giới quan tâm nghiên cứu trong thời gian qua Theo Thoma et al (2013) gia

súc nhai lại đóng góp khoảng 25% tổng lượng mê tan sinh ra trên trái đất, do hoạt động lên men vi sinh vật phân giải thức ăn thành axít béo bay hơi và các

chất khí tại dạ cỏ McDonal et al (2002) cho thấy, khí carbonic chiếm 40%,

mê tan chiếm 30 – 40% trong dạ cỏ, còn lại là các chất khí khác Tại Việt Nam, trung bình mỗi ngày một con bò thải ra ngoài môi trường khoảng 170 –

241 lít mê tan tùy thuộc vào giống, lứa tuổi và sức sản xuất (Vũ Chí Cương và

ctv., 2010; Lê Đức Ngoan và ctv., 2015)

Những nghiên cứu cho thấy khi cân đối nhu cầu dinh dưỡng trong khẩu phần nuôi bò sẽ cải thiện tăng khối lượng, đồng thời làm giảm phát thải mê tan

tính theo một đơn vị tăng khối lượng (Kurihara et al., 1999) Ngoài ra, khẩu

phần ăn ít chất xơ, hàm lượng lipit và tanin thích hợp trong khẩu phần cũng góp phần làm giảm phát thải mê tan (Johnson and Johnson, 1995) Chẳng hạn

Puchala et al (2005) nghiên cứu trên dê cho ăn cây thức ăn giàu tanin đã làm giảm phát thải khí mê tan là 57% Tiemann et al (2008) nuôi cừu cho ăn thức

ăn giàu tanin thì phát thải khí mê tan ở dạ cỏ giảm còn 15,4 đến 18,6% Mặt khác, nghiên cứu của Beauchemin và McGinn (2006) cho thấy khi bổ sung dầu cọ 4,6% vật chất khô ăn vào trong khẩu phần cho bò Angus tơ thì phát thải khí mê tan dạ cỏ giảm tới 32%

Khoai mì là cây lương thực đứng thứ 3 ở Việt Nam sau cây lúa và bắp Năm 2014 cả nước có diện tích trồng là 560.000 ha, tăng nhẹ so với năm 2013

(Tổng cục Thống kê, 2015) Theo Khuc Thi Hue et al (2012) lá mì (LM) khô

được thu hoạch 1 lần vào lúc 9 tháng tuổi có sản lượng là 5,3 tấn/ha và CP là

20 – 22%, tính theo diện tích trên thì sản lượng LM khô thu được tương đương với 2,97 triệu tấn/năm, đây là nguồn thức ăn bổ sung protein thô (CP) có giá trị cao cho bò Lá mì khô có CP là 25%, vật chất khô ăn vào là 3,1% khối lượng bò và tỉ lệ tiêu hóa vật chất khô là 71% và đây là nguồn thức ăn cung

cấp protein thô rất tốt trên bò (Wanapat et al., 1997)

Ngọn lá mì (NM) và khô dầu dừa (KDD) là nguồn thức ăn bổ sung protein, cũng là thức ăn thoát qua dạ cỏ tốt nhờ tanin và lipit của chúng

(Wannapat et al., 1997; Marghazani et al., 2013) Những nghiên cứu cho thấy

bổ sung LM khô và KDD vào khẩu phần đã cải thiện tăng khối lượng rõ rệt

trên bò (Đoàn Hữu Lực, 2006; Phạm Thế Huệ và ctv., 2012), ngoài ra chúng còn làm giảm sinh mê tan (Jordan et al., 2006; Tran Hiep et al., 2010) Đây có

thể là nguồn thức ăn vừa cải thiện protein trong khẩu phần giàu xơ, vừa làm giảm sinh mê tan trên bò

Hiện nay Việt Nam chưa có nhiều nghiên cứu về xác định phát thải mê tan trên bò lai Sind được cho ăn NM và KDD Xuất phát từ các vấn đề nêu

trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: ―Ảnh hưởng ngọn lá khoai mì (Manihot esculenta Crantz) trong khẩu phần đến sinh trưởng và sinh khí

mê tan ở bò thịt”

1.2 Mục tiêu của luận án

Xác định tỉ lệ tiêu hoá và sinh mê tan bằng kỹ thuật in vitro sinh khí trên

một số loại thức ăn và hỗn hợp cỏ voi với NM khô trong khẩu phần thức ăn nuôi bò

Xác định ảnh hưởng của ngọn lá mì khô, ủ chua và tươi trong khẩu phần

cỏ voi lên tỉ lệ tiêu hóa, tăng khối lượng và sinh mê tan trên bò lai Sind

Tìm ra khẩu phần thích hợp nuôi bò khi thay thế KDD bằng NM khô trong khẩu phần cỏ voi lên tăng khối lượng và sinh mê tan trên bò lai Sind

1.3 Đối tƣợng nghiên cứu

Nghiên cứu sinh mê tan trên cỏ voi, sả, ruzi và lông tây; NM khô, khô dầu bông vải (KDBV) và KDD; hỗn hợp cỏ voi với NM khô trong khẩu phần

nuôi bò bằng kỹ thuật in vitro sinh khí với dịch dạ cỏ bò lai Sind

Nghiên cứu sử dụng ngọn lá mì tươi, khô và ủ chua được thu hoạch từ cây khoai mì giống KM94 lên tỉ lệ tiêu hóa, tăng khối lượng và sinh mê trên

bò lai Sind Thay thế KDD bằng NM khô trong khẩu phần lên tăng khối lượng

và sinh mê tan trên bò lai Sind

1.4 Thời gian và địa điểm nghiên cứu Thời gian nghiên cứu

Các thí nghiệm được tiến hành từ tháng 10 năm 2012 đến tháng 3 năm

2015

Địa điểm nghiên cứu

Thí nghiệm 1 được tiến hành tại Phòng thí nghiệm E205 của Bộ môn Chăn nuôi, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần

Thơ Hộ gia đình thuê nuôi dưỡng bò mổ lỗ dò dạ cỏ tại ấp Phú Long, xã Phú Thạnh, huyện Trà Ôn, tỉnh Vĩnh Long

Thí nghiệm 2, 3 và 4 được tiến hành tại Trung tâm Nghiên cứu và Chuyển giao Khoa học Công nghệ, Trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh

1.5 Những đóng góp mới của luận án

Đã xác định được cỏ lông tây, NM khô và hỗn hợp 20% NM khô với cỏ voi trong khẩu phần là nguồn thức ăn tiềm năng về giảm sinh mê tan tốt nhất

trong điều kiện in vitro

Đã xác định được ảnh hưởng khi thay thế 20% NM khô, ủ chua và tươi trong khẩu phần cỏ voi làm giảm phát thải mê tan trên bò thịt lai Sind

Đã tìm được khẩu phần nuôi bò lai Sind khi bổ sung thức ăn hỗn hợp gồm có 10% KDD, 10% NM khô và kết hợp 10% cám gạo trong khẩu phần cỏ voi đã cho tăng khối lượng hợp lý và hướng đến giảm phát thải mê tan từ dạ

cỏ

1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

Ý nghĩa khoa học

Luận án đã đóng góp cho khoa học về chỉ tiêu sinh mê tan trên một số

thức ăn ở in vitro và ảnh hưởng khi thay thế 20% NM khô, ủ chua, tươi trong

khẩu phần cỏ voi lên sinh mê tan trên bò lai Sind Xây dựng khẩu phần nuôi

bò lai Sind thích hợp khi thay thế 20% KDD bằng NM khô và kết hợp 10% cám gạo trong khẩu phần cỏ voi vẫn cho tăng khối lượng hợp lý và hướng đến giảm phát thải mê tan từ dạ cỏ

Ý nghĩa thực tiễn

Các kết quả của luận án có giá trị khoa học cho các nhà quản lý, nghiên cứu, trường Đại học, học viên sau đại học và sinh viên ngành Nông nghiệp tham khảo

Kết quả nghiên cứu của luận án làm cơ sở khoa học cho các doanh nghiệp, người chăn nuôi khi phối hợp khẩu phần nuôi bò hướng đến giảm phát thải mê tan

Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Đặc điểm sinh trưởng và nhu cầu dinh dưỡng của bò lai Sind 2.1.1 Đặc điểm sinh trưởng của bò lai Sind

Bò lai Sind là lai tạo giữa bò red Sind với bò Vàng địa phương, con lai

có nhiều máu Sind thì có khối lượng lớn hơn và sinh trưởng nhanh hơn Bò đực lai Sind trưởng thành nặng 400 – 450 kg, bò cái 250 – 300 kg, tỉ lệ thịt xẻ 48% (Đinh Văn Cải, 2007)

Một số nghiên cứu cho thấy bò lai Sind tăng khối lượng bình quân trong khoảng 237 – 658 g/con/ngày tùy thuộc vào protein thô ăn vào và giai đoạn

nuôi Theo nghiên cứu của Phạm Văn Quyến và ctv (2007) bò giai đoạn 12 –

18 tháng tuổi, tiêu thụ CP là 278 g/100 kg khối lượng (KL), năng lượng trao đổi (ME) ăn vào là 5,2 Mcal/100 kg KL và tăng khối lượng bình quân là 367 gram/ngày Tăng khối lượng bình quân trên thấp hơn so với bò nuôi giai đoạn

vỗ béo của Nguyễn Thị Hồng Nhân và ctv (2013): vật chất khô (VCK) ăn vào

là 2,7% KL, hệ số chuyển hóa thức ăn (HSCHTĂ) là 8,9 kg và tăng khối

lượng bình quân 500 g/con/ngày Tương tự, nghiên cứu của Phạm Thế Huệ và

ctv (2009) có VCK ăn vào là 2,5% KL, HSCHTĂ là 9,5 kg và tăng khối

lượng bình quân 658 g/con/ngày

Ngoài ra, tăng khối lượng trên bò cũng tăng theo số lượng protein thô ăn

vào, ví dụ trong nghiên cứu của Nguyễn Hữu Minh và ctv (2007) bò tiêu thụ

CP là 163 – 317 g/100kg KL, có VCK ăn vào là 2,0 – 2,4% KL và tăng khối lượng bình quân cũng tăng theo 237 – 552 g/con/ngày, riêng HSCHTĂ giảm xuống trong phạm vi 7,6 – 16 kg Tương tự, nghiên cứu của Nguyễn Văn Thu

và Nguyễn Thị Kim Đông (2015) cho thấy: tiêu thụ CP tăng trong phạm vi

140 – 230 g/100 kg KL dẫn đến tăng khối lượng bình quân cũng tăng theo

trong khoảng 418 – 688 g/con/ngày Theo Phạm Thế Huệ và ctv (2012) nuôi

vỗ béo bò lai Sind có CP ăn vào là 673 – 711 g/con/ngày, cho tăng khối lượng

là 646 – 779 g/con/ngày và HSCHTĂ là 10,8 – 9,48 kg Nguyễn Quốc Đạt và

ctv (2008) nuôi vỗ béo bò lai Sind có CP ăn vào là 1153 g/con/ngày, cho tăng

khối lượng là 952 g/con/ngày và HSCHTĂ là 8,6 kg Theo tài liệu của Đinh Văn Cải (2007) nuôi vỗ béo bò lai Sind với khẩu phần có CP ăn vào là 892 g/con/ngày, cho tăng khối lượng là 833 g/con/ngày

Qua những nghiên cứu trên cho thấy nâng cao giá trị dinh dưỡng của khẩu phần nuôi bò bằng cách bổ sung thêm thức ăn hỗn hợp hoặc thức ăn cung cấp protein thô sẽ cải thiện VCK ăn vào, tăng khối lượng bình quân hàng ngày

và HSCHTĂ

2.1.2 Nhu cầu dinh dƣỡng của bò

Tiêu chuẩn Kearl (1982) được trình bày qua bảng 2.1 cho thấy bò có khối lượng 200 kg có protein thô ăn vào 277 g và 311 g/100 kg KL bò thì tăng khối lượng bình quân tương ứng là 500 g và 750 g/con/ngày Bò có khối lượng trung bình là 175 kg (tính trung bình giữa khối lượng 150 kg và 200 kg), tăng khối lượng 500 g/ngày thì nhu cầu ME trung bình là 37,5 MJ/con/ngày

Bảng 2.1: Nhu cầu dinh dưỡng hàng ngày cho bò nuôi thịt đang sinh trưởng tại các

nước nhiệt đới (Tiêu chuẩn Kearl, 1982)

Khối lƣợng, (kg)

Tăng khối lƣợng, (kg/ngày)

Vật chất khô, (kg/ngày)

ME, (Mcal/ngày)

CP, (g/ngày)

Bảng 2.2: Nhu cầu dinh dưỡng cho bò cái tơ đang lớn (Shane Gadberry, 1996)

Trọng lƣợng,

kg

Tăng khối lƣợng, g/ngày

Vật chất khô, kg/ngày

g/con/ngày (Dương Thanh Liêm và ctv., 2002)

Qua bảng 2.1 đến 2.3 về tiêu chuẩn nhu cầu dinh dưỡng trên bò cho thấy

bò cho tăng khối lượng bình quân hàng ngày càng cao thì nhu cầu VCK, ME

và CP ăn vào càng cao

Bảng 2.3: Nhu cầu dinh dưỡng hàng ngày của giống bò nhỏ con

Khối lượng, (kg)

Tăng khối lượng, (kg/ngày)

Vật chất khô, (kg/ngày)

ME, (Mcal/ngày)

(Dương Thanh Liêm và ctv., 2002)

2.2 Đặc điểm tiêu hóa ở bò 2.2.1 Tiêu hóa thức ăn dạ dày trước của bò

Khoảng 85% thức ăn được tiêu hóa dạ cỏ nhờ hoạt động lên men của vi sinh vật (VSV) dạ cỏ trong môi trường yếm khí, nhiệt độ 38 – 42oC, pH trong khoảng 5,5 – 7,4 Các axít béo bay hơi được hấp thu qua thành dạ cỏ cung cấp năng lượng cho gia súc và carbonic, mê tan được thải ra ngoài qua ợ hơi, còn

số lượng VSV và thức ăn không lên men được đẩy xuống phần dưới tiếp tục

tiêu hóa (McDonal et al., 2002)

Protein trong thức ăn được VSV dạ cỏ lên men cho ra các peptide, amino axít, N-NH3 hoặc phi protein lên men tạo thành N-NH3 và VSV sử dụng N-

NH3 tổng hợp nên protein cho chúng Ngoài ra, vi khuẩn dạ cỏ sử dụng các cơ chất tổng hợp nên protein của chúng từ N-NH3, một ít các peptide mạch ngắn

và axít amin tự do Sau đó các chất hữu cơ và một phần vi khuẩn dạ cỏ trôi qua dạ múi khế vào ruột non, chúng được tiêu hóa và hấp thu tại đây

(McDonal et al., 2002)

Lipit, các axít béo chuỗi dài dạng tự do hoặc các axít béo chuỗi dài bị thủy phân bởi enzyme lipase của VSV thành glycerol, galactose và axít béo Axít béo không no được vi sinh vật hydrogen hóa thành axít béo no (Harfoot and Hazlewood, 1997) Axít béo bay hơi sinh ra được hấp thu và cung cấp năng lượng khoảng 70% nhu cầu trên gia súc nhai lại như cừu và bò (Bergman, 1990) Khả năng tiêu hóa lipit của vi sinh vật dạ cỏ rất hạn chế Lipit trong khẩu phần gia súc nhai lại bình thường là dưới 50 g/kg VCK, nếu tăng trên

100 g/kg VCK thì hoạt động của vi khuẩn dạ cỏ giảm và lên men tiêu hóa xơ chậm lại Axít béo no ảnh hưởng đến lên men tại dạ cỏ ít hơn axít béo chưa no Muối canxi của axít béo ít ảnh hưởng đến lên men tại dạ cỏ và nó được sử dụng cùng chất béo bổ sung cho gia súc nhai lại Còn các axít béo mạch dài không

được hấp thu trực tiếp qua vách dạ cỏ mà được chuyển xuống phần dưới của

đường tiêu hóa và hấp thu (McDonal et al., 2002)

Tóm lại nuôi gia súc nhai lại là nuôi hệ vi sinh vật trong dạ cỏ Gia súc nhai lại cộng sinh rất tốt với hệ VSV trong dạ cỏ bằng cách lấy thức ăn vào và tạo môi trường thuận lợi để cho VSV hoạt động phân giải thức ăn, đặc biệt là thức ăn giàu chất xơ Các dưỡng chất chính trong thức ăn như tinh bột, protein và lipit được VSV lên men tại dạ cỏ tạo thành các axít béo bay hơi, N-NH3, axít amin, các axít béo được hấp thu qua thành dạ cỏ Mặt khác VSV dạ cỏ sử dụng N-NH3 và các dưỡng chất khác tổng hợp nên protein cho VSV Thức ăn không được tiêu hóa tại

dạ cỏ và VSV dạ cỏ di chuyển xuống dạ múi khế, ruột non tiếp tục tiêu hóa cung

cấp dưỡng chất cho vật chủ (Vũ Duy Giảng và ctv., 2008)

Tuy nhiên thức ăn được phân giải ở dạ cỏ đã tiêu hao tới 20% năng lượng cho quá trình lên men tiêu hóa và khi sinh ra các chất khí, chủ yếu là mê tan được thải ra ngoài thông qua ợ hơi Protein bị lên men trong dạ cỏ sẽ mất đi nguồn axít amin không thay thế gây lãng phí (Preston and Leng, 1991) Tương tự, gia súc nhai lại ăn khẩu phần giàu tinh bột dễ lên men thì quá trình phân giải thức ăn ở dạ

cỏ gây tiêu hao năng lượng không cần thiết Ngoài ra, VSV lên men ở dạ cỏ cũng gây tiêu hao số lượng lớn protein chất lượng cao cung cấp cho vật chủ (Vũ Duy

Giảng và ctv., 2008) Nếu tổ hợp khẩu phần thức ăn hợp lý nuôi bò hạn chế được

những bất lợi trên sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao trong chăn nuôi bò, đồng thời làm giảm phát thải mê tan

2.2.2 Môi trường dạ cỏ

Môi trường dạ cỏ gia súc nhai lại đã tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật (VSV) yếm khí sống và phát triển như độ ẩm: 85 – 90%, pH: 6,4 – 7,0, nhiệt độ: 38 – 42oC, môi trường yếm khí và cân bằng dinh dưỡng Sự phát triển của vi sinh vật trong dạ cỏ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, trong đó dinh

dưỡng của thức ăn là quan trọng nhất (Vũ Duy Giảng và ctv., 2008)

pH dạ cỏ cũng ảnh hưởng đến hoạt động của vi khuẩn phân giải bột đường và vi khuẩn phân giải xơ Báo cáo của Chenost and Kayouli (1997) giải thích rằng vi sinh vật phân giải chất xơ trong dạ cỏ có hiệu quả cao nhất khi

pH dịch dạ cỏ trong phạm vi 6,2 – 7,0, ngược lại vi sinh vật phân giải tinh bột trong dạ cỏ có hiệu quả cao nhất khi pH 5,0 – 6,0 Tương tự, vi sinh vật phân giải protein hoạt động tốt nhất khi pH trong phạm vi 5,5 – 7,0 (Cotta and Hespell, 1986) Tiêu hóa chất xơ, chất hữu cơ, protein thô và sinh trưởng của

vi sinh vật dạ cỏ đạt hiệu suất cao nhất tại pH = 6,5 (Hoover et al., 1984) pH

dịch dạ cỏ giảm khi bổ sung thức ăn ủ chua vào khẩu phần (Duong Nguyen Khang and Wiktorsson, 2004)

Hình 2.1: Mối liên quan giữa pH và hoạt lực của các nhóm VSV dạ cỏ

(Chenost and Kayouli, 1997)

Nhìn chung bổ sung thêm thức ăn tinh với mức phù hợp trong khẩu phần thức ăn thô sẽ kích thích hoạt động vi khuẩn phân giải xơ tại dạ cỏ và tăng số lượng tiêu thụ thức ăn thô Tuy nhiên khi bổ sung nhiều thức ăn tinh làm pH dịch dạ cỏ giảm rất thấp, đồng thời ức chế vi khuẩn phân giải xơ dẫn đến giảm

tiêu thụ thức ăn thô và rối loạn tiêu hóa (Vũ Duy Giảng và ctv., 2008)

Nguồn nitơ cho VSV dạ cỏ sử dụng tổng hợp nên protein của chúng là N-NH3 Theo Maeng et al (1976) cho rằng có 82% các loại vi khuẩn dạ cỏ có

khả năng tổng hợp protein từ N-NH3 Nồng độ N-NH3 thích hợp cho sinh trưởng của VSV dạ cỏ là 50 – 250 mg/lít dịch dạ cỏ (Preston and Leng, 1991;

McDonal et al., 2002) Điều này cũng phù hợp với nghiên cứu trên trâu của

Wanapat and Pimpa (1999): tỉ lệ tiêu hóa dưỡng chất thức ăn và số lượng vi khuẩn dạ cỏ cũng tăng theo nồng độ N-NH3 và cao nhất nồng độ N-NH3 dịch

dạ cỏ trong phạm vi 13,6 – 17,6 mg% Theo Leng (1990) tỉ lệ tiêu hóa thức ăn đạt cao nhất tại nồng độ N-NH3 là 150 mg/lít dịch dạ cỏ

Như vậy VSV phân giải carbohydrate cần được cung cấp đầy đủ và liên tục nguồn nitơ dễ lên men tại dạ cỏ nhằm tăng năng suất hoạt động của chúng

và tối ưu hóa khả năng phân giải carbohydrate Trong dạ cỏ nguồn nitơ này sẽ chuyển hóa thành amoniac giúp VSV tổng hợp protein của chúng, đồng thời

tăng lượng protein VSV cung cấp cho vật chủ (Vũ Duy Giảng và ctv., 2008)

Chất hữu cơ cần thiết cho tổng hợp tế bào của vi sinh vật dạ cỏ như các đơn chất, glucose, axít nucleic, peptides, axít amin, N-NH3 và chất khoáng lưu huỳnh, phốt pho, kali Xem hình 2.2: chuyển hóa từ thức ăn thành axít béo bay hơi và các hợp chất trung gian đã sản sinh ra năng lượng ATP Đây là nguồn cung cấp năng lượng chính cho sinh trưởng của vi sinh vật trong dạ cỏ (Preston and Leng, 1991)

Hình 2.2: Các chất dinh dưỡng cần thiết cho sinh trưởng của VSV dạ cỏ

(Chenost and Kayouli, 1997)

Tóm lại quá trình sinh trưởng và phát triển của VSV dạ cỏ chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, trong đó dinh dưỡng là yếu tố quan trọng nhất Nuôi

bò trước hết là cung cấp đầy đủ dinh dưỡng theo yêu cầu của vi sinh vật dạ cỏ Vậy khẩu phần nuôi bò phải có đầy đủ và phù hợp các chất hữu cơ dễ lên men

thì VSV dạ cỏ mới phát triển và hoạt động tốt (Vũ Duy Giảng và ctv., 2008)

Mật độ vi khuẩn trong dạ cỏ thường dao động khoảng 109 – 1010/ml dịch

dạ cỏ Vi khuẩn dạ cỏ có hơn 60 loài đã được xác định Phân loại vi khuẩn dạ

cỏ có thể dựa vào cơ chất mà vi khuẩn sử dụng hoặc là sản phẩm lên men của chúng như vi khuẩn phân giải cellulose, hemicellulose, tinh bột, đường, axít

hữu cơ, protein, tổng hợp vitamin và sinh mê tan (McDonald et al., 2002;

Theodorou and France, 2005)

Vi khuẩn dạ cỏ thông thường chiếm số lượng lớn trong vi sinh vật dạ cỏ Bao gồm các nhóm chính sau: vi khuẩn tự do trong dịch dạ cỏ chiếm khoảng 30%, vi khuẩn bám vào mẫu thức ăn chiếm khoảng 70%, một số vi khuẩn trú ngụ các nếp gấp biểu mô và một số vi khuẩn sinh mê tan bám vào protozoa Thức ăn liên tục chuyển khỏi dạ cỏ nên phần lớn vi khuẩn bám vào thức ăn bị tiêu hóa Vì vậy số lượng vi khuẩn dạng tự do trong dịch dạ cỏ là rất quan trọng để xác định tốc độ lên men thức ăn (Preston and Leng, 1991)

Hầu hết những loài vi khuẩn dạ cỏ và nấm sử dụng amoniac tổng hợp nên sinh khối protein của bản thân chúng Vì vậy vi sinh vật dạ cỏ sẽ cạnh tranh sử dụng amoniac khi khẩu phần thức ăn nghèo nitơ Bên cạnh đó, vi

khuẩn sinh mê tan như Methanobrevibacter ruminantium và Methanosacina

barkeri sử dụng các sản phẩm lên men như hydrogen và carbonic hoặc

formate, acetate, methylamine và methanol hình thành mê tan (Theodorou and France, 2005)

Nhìn chung khẩu phần thức ăn nuôi bò nghèo các dinh dưỡng sẽ gây ra cạnh tranh gay gắt giữa các nhóm vi khuẩn, ức chế lẫn nhau và bất lợi cho quá trình lên men tiêu hóa thức ăn trong dạ cỏ Tuy nhiên khẩu phần giàu chất dinh dưỡng thì không gây cạnh tranh giữa các nhóm vi khuẩn trong dạ cỏ, mà

chúng cộng sinh với nhau rất có lợi (Vũ Duy Giảng và ctv., 2008)

2.2.3.2 Protozoa

Protozoa trong dạ cỏ có số lượng khoảng 105 – 106/ml dịch dạ cỏ, ít hơn

vi khuẩn, nhưng do có kích thước lớn hơn nên có thể tương đương về tổng sinh khối Hầu hết protozoa trong dạ cỏ ở gia súc trưởng thành là loài ciliate

thuộc hai họ khác nhau: thứ nhất họ Isotrichidae thường gọi là Holotrichs và

Dasytricha, thứ 2 là họ Ophryoscolecidae hay Oligotrichs Protozoa bao gồm

nhiều loài có hình dạng khác nhau, thường là Entodinium, Diplodinium,

Epidinium và Ophryoscolex (McDonald et al., 2002)

Protozoa có mật độ thấp 105/ml dịch dạ cỏ khi cho bò ăn thức ăn nhiều

xơ Ngược lại khẩu phần ăn có nhiều tinh bột và đường thì số lượng protozoa tăng đáng kể (4x106

/ml dịch dạ cỏ) (Preston and Leng, 1991)

Một số nghiên cứu cho thấy loại bỏ protozoa làm tăng tỉ lệ tiêu hóa thức

ăn và năng suất vật nuôi Thí nghiệm trên cừu cho thấy tỉ lệ tiêu hóa vật chất khô tăng 18%, khi loại bỏ protozoa trong dạ cỏ (Preston and Leng, 1991) Theo nghiên cứu của Nguyễn Thị Hồng Nhân (2007) bổ sung dầu 8 ml/kg KL làm giảm số lượng protozoa trên 85%, nhưng số lượng vi khuẩn, VCK ăn vào

và tỉ lệ tiêu hóa VCK, CHC tăng theo mức độ bổ sung dầu đậu nành Bổ sung dầu đậu nành một lần với liều 6 ml/kg KL trước khi nuôi bò vỗ béo cho tăng khối lượng tốt hơn và HSCHTĂ thấp hơn so với nghiệm thức đối chứng

Nguyễn Thị Hồng Nhân và ctv (2013) loại bỏ protozoa trong dịch dạ cỏ đã cải

thiện tăng khối lượng rõ rệt Tương tự, nghiên cứu trên trâu của Phengvilaysouk and Wanapat (2008) cho thấy bổ sung dầu dừa 2 ml/kg KL làm giảm đáng kể số lượng protozoa trong dạ cỏ

Mặt khác, khi loại bỏ protozoa khỏi dạ cỏ thì làm tăng số lượng vi khuẩn, tăng sản xuất axít propionic, nhưng làm giảm đáng kể hàm lượng N-NH3 được

cung cấp từ quần thể protozoa và làm giảm đáng kể sinh mê tan trong dạ cỏ (Kamra, 2005)

Tóm lại việc loại bỏ protozoa trong dạ cỏ sẽ làm giảm phân giải xơ (đặc biệt hemicellulose); tuy nhiên điều này không quan trọng nhiều vì chức năng này được thay thế bởi vai trò của nấm trong dạ cỏ Mặt khác, khi loại bỏ protozoa trong dạ cỏ sẽ làm tăng số lượng vi khuẩn trong dạ cỏ, tăng lượng

protein của vi khuẩn đi xuống tá tràng cho vật chủ (Vũ Duy Giảng và ctv.,

2008) Protozoa có vai trò khác nhau tùy thuộc vào thành phần dinh dưỡng trong khẩu phần Đối với khẩu phần thức ăn thô nghèo protein thì hoạt động của protozoa là không có lợi cho vật chủ, do đó hạn chế hoặc loại bỏ protozoa trong dạ cỏ sẽ làm tăng năng suất Ngược lại, đối với khẩu phần thức ăn giàu chất bột đường hòa tan thì hiện diện và hoạt động của protozoa có lợi cho vật

chủ (Vũ Duy Giảng và ctv., 2008)

2.2.3.3 Nấm (Fungi)

Nấm là vi sinh vật xâm nhập và tiêu hóa thành phần cấu trúc thực vật đầu tiên Phân giải thức ăn của nấm cho phép vi khuẩn bám vào cấu trúc của tế bào thực vật giúp làm giảm thời gian tiêu hóa xơ Một điều đã được công nhận có

cơ sở là nấm phá vỡ phức chất hemicellulose – lignin và lignin hòa tan, nhưng chúng không tiêu hóa được lignin (Preston and Leng, 1991) Như vậy có mặt của nấm trong dạ cỏ giúp làm tăng tốc độ tiêu hóa thức ăn giàu chất xơ

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

Phần lược khảo sau đây từ tài liệu của Preston and Leng (1991) đã cho thấy tác động tương hỗ giữa các nhóm và những mối liên quan với số lượng vi sinh vật trong lên men dạ cỏ:

Tương hỗ giữa vi khuẩn với vi khuẩn cho thấy chúng bám vào thức ăn hoặc biểu mô dạ cỏ có kết hợp với nhau trong quá trình tiêu hóa thức ăn, loài này phát triển trên sản phẩm của loài kia Phối hợp này nhằm sử dụng sản phẩm phân giải cuối cùng của một loài vi khuẩn nào đó, đồng thời tái sử dụng những yếu tố cần thiết cho loài vi khuẩn sau Chẳng hạn như vi khuẩn sinh hydrogen và vi khuẩn nhận hydrogen Vi khuẩn phân giải protein cung cấp ammonia, axít amin cho vi khuẩn phân giải xơ

Trong điều kiện bình thường giữa vi khuẩn và protozoa cũng có cộng sinh có lợi, đặc biệt trong tiêu hóa xơ Trong khẩu phần nhiều tinh bột hòa tan, protozoa nuốt và tích trữ tinh bột hạn chế giảm pH dạ cỏ đột ngột, nên có lợi cho vi khuẩn phân giải xơ Tuy nhiên số lượng lớn protozoa sẽ ăn và tiêu hóa

vi khuẩn làm giảm số lượng vi khuẩn bám vào mẫu thức ăn và giảm tỉ lệ tiêu hóa thức ăn thô

Cuối cùng, tương hỗ giữa vi khuẩn – nấm – protozoa cho thấy loại bỏ protozoa khỏi dạ cỏ làm tăng số lượng vi khuẩn và nấm, dẫn đến tăng cao hiệu quả sử dụng thức ăn thô Thí nghiệm trên cừu cho thấy tỉ lệ tiêu hóa vật chất khô tăng 18% khi không có protozoa

Vậy khẩu phần ăn của bò có ảnh hưởng rất lớn đến tương hỗ của các VSV trong dạ cỏ Khẩu phần cân đối và giàu chất dinh dưỡng không gây cạnh tranh giữa các nhóm VSV Nhưng khẩu phần phần nghèo dinh dưỡng sẽ gây

ra cạnh tranh giữa các nhóm VSV trong dạ cỏ (Vũ Duy Giảng và ctv., 2008)

2.3 Cơ chế hình thành mê tan trong dạ cỏ

Trong dạ cỏ quá trình phân giải carbohydrate bởi các vi sinh vật dạ cỏ tạo thành sản phẩm cuối cùng là các axít béo bay hơi (axít acetic, axít propionic, axít butyric) và các chất khí chủ yếu là carbonic, mê tan được thải

ra ngoài môi trường qua quá trình ợ hơi Phương trình tóm tắt quá trình lên men carbohydrate tạo thành các axít béo bay hơi và carbonic, mê tan (France and Dijkstra, 2005) như sau:

Hexose 2 Pyruvate + 4H Pyruvate + H2O Acetate + CO2 + 2H

2 Pyruvate Butyrate + 2CO2 Pyruvate + 4H Propionic + H2O

CO2 + 8H Mê tan (CH4) + H2O Tương tự, theo Van Soest (1994) vi sinh vật dạ cỏ đã sử dụng N-NH3 và lên men carbohydrtate tạo ra axít béo bay hơi, carbonic và mê tan được tóm tắt theo phương trình sau:

C6H12O6 (glucose) + NH3 vi sinh vật Axít béo bay hơi + CO2 + CH4Nhìn chung qua phương trình trên cho thấy hình thành axít propionic trong dịch dạ cỏ làm giảm hydrogen tự do trong dịch dạ cỏ, sẽ hạn chế vi khuẩn mê tan sinh tổng hợp mê tan do thiếu hydrogen tự do

Thể tích khí sinh ra trong dạ cỏ bò sau khi ăn có thể vượt hơn 30 lít/giờ Thành phần khí trong dạ cỏ gồm có carbonic chiếm 40%, mê tan chiếm 30 – 40% và các chất khí khác được thải ra ngoài ra ngoài dạ cỏ bằng ợ hơi Hình thành mê tan từ quá trình khử carbonic bằng hydrogen và một ít mê tan được

chuyển hóa từ axít formic Ngoài ra, sinh tổng hợp mê tan là quá trình kết hợp giữa axít folic và vitamin B12 Gia súc nhai lại tiêu hóa 100 g carbohydrate sản sinh khoảng 4,5 g mê tan và tiêu hao khoảng 7% năng lượng thô ăn vào cho

sinh mê tan (McDonal et al., 2002)

Hình thành mê tan trong dạ cỏ phụ thuộc vào tỉ lệ axít béo bay hơi trong dạ

cỏ Tỉ lệ axít acetic càng cao thì hình thành mê tan càng cao, do phóng thích nhiều hydrogen trong dạ cỏ (Hình 2.3)

Hình 2.3: Chuyển hóa từ pyruvate thành axít béo bay hơi trong dạ cỏ (McDonal

et al., 2002)

Thành phần axít béo bay hơi trong dạ cỏ bị ảnh hưởng bởi khẩu phần thức

ăn và VSV trong dạ cỏ Chẳng hạn, cừu cho ăn khẩu phần thức ăn thô càng cao thì tỉ lệ axít acetic càng cao, khi bổ sung thức ăn hỗn hợp vào khẩu phần thì tỉ lệ axít acetic giảm xuống, đồng thời tỉ lệ axít propionic tăng lên Ngoài ra, bò được loại bỏ protozoa khỏi dạ cỏ cho ăn khẩu phần lúa mạch cho tỉ lệ axít acetic giảm thấp, đồng thời tỉ lệ axít propionic tăng lên so với bò không loại bỏ protozoa

trong dạ cỏ (Bảng 2.4) (McDonal et al., 2002)

Bảng 2.4: Thành phần axít béo bay hơi trong dạ cỏ

tổng số, mmol/lít

Tỉ lệ các ABBH

Cừu TĂ thô: TĂHH

1,0 : 0,0 0,8 : 0,2 0,6 : 0,4 0,4 : 0,6 0,2 : 0,8

0,22 0,25 0,23 0,34 0,4

0,09 0,11 0,13 0,12 0,15

0,03 0,03 0,02 0,03 0,05

0,28 0,14

0,14 0,18

0,10 0,06

TĂ: thức ăn, TĂHH: thức ăn hỗn hợp, -P: loại bỏ protozoa và +P: có protozoa trong dạ cỏ, ABBH: axít béo bay hơi

Mê tan được sinh ra trong dạ cỏ có mối quan hệ với vi sinh vật sinh hydrogen trong quá trình lên men và nhận hydrogen trong quá trình sinh tổng hợp mê tan (Hình 2.4) (Yasuo Kobayashi, 2010)

Hình 2.4: Sơ đồ sử dụng hydrogen trong dạ cỏ (Yasuo Kobayashi, 2010)

Hình 2.4 cho thấy mê tan tại dạ cỏ được sinh ra khi dạ cỏ có sẵn nguồn năng lượng và hydrogen tạo ra từ các vi khuẩn khác trong quá trình lên men Hydrogen bị cạnh tranh bởi quá trình tăng trưởng của vi khuẩn, tỉ lệ axít béo bay hơi là propionic và hydrogen hóa các axít béo chưa no (Nolan, 1998)

Khử sulphate thành sulphic Khử nitrate thành nitrite Khử các aceton Hydro hóa các acid béo chưa no

Cellulose

Pyruvate Formate

CH4

H2

CO2

Chuyển hóa Hydro

Propionate

Succinate

Fumarate

Tại dạ cỏ phản ứng oxy hóa tiêu thụ năng lượng ở dạng ATP và giải thoát ra hydrogen Vi khuẩn sinh mê tan sử dụng hydrogen trong quá trình

trao đổi chất của vi sinh vật dạ cỏ sinh tổng hợp thành mê tan (O’Mara et al.,

2008) Lượng hydrogen giải thoát vào dạ cỏ nhiều hay ít, chúng phụ thuộc

vào loại khẩu phần thức ăn và vi sinh vật dạ cỏ (Martin et al., 2008) Thức ăn

được phân giải ở dạ cỏ sinh ra nhiều axít propionic thì tiêu thụ nhiều hydrogen tự do, nhưng sinh ra nhiều axít acetic và butyric lại giải thoát nhiều

hydrogen vào dạ cỏ (Martin et al., 2008)

Nghiên cứu của McAlliste et al (1996) cho thấy vi khuẩn kỵ khí chuyển

hóa chất hữu cơ thành mê tan trong dạ cỏ có liên quan đến hệ vi sinh vật dạ cỏ lên men sơ cấp, lên men thứ cấp và bước cuối cùng được thực hiện bởi vi khuẩn mê tan (Hình 2.5) Vi sinh vật dạ cỏ bao gồm vi khuẩn, protozoa và nấm thủy phân các protein, tinh bột, polymer vách tế bào thực vật, các sản phẩm axít amin và đường thành các sản phẩm như axít béo bay hơi, hydrogen

và carbonic Vi khuẩn mê tan khử hydrogen và carbonic thành mê tan (Hình 2.5):

Hình 2.5: Sơ đồ hình thành mê tan trong dạ cỏ (McAlliste et al., 1996)

Prevotella ruminicola Butyrivibrio fibrisolvens

Polyme tế bào thực vật

Khung carbon

Selenomonas ruminantium Treponema bryantii Megasphaera elsdenii

Axít acetic, propionic, butyric, H 2 , CO 2

Methanobrevibacter ruminantium

Methanosarcina Barkeri

Len men thứ cấp

Ruminobacter amylopholus Streptococcus bovis

Hình 2.5 cho thấy mê tan được cho là sản xuất thông qua các hoạt động của các loài vi sinh vật khác nhau, với bước cuối cùng được thực hiện bởi vi

khuẩn sinh tổng hợp mê tan (Moss et al., 2000)

Tương tự, theo Ellis et al (2008) thì vi khuẩn sinh mê tan trong dạ cỏ

sử dụng một lượng nhỏ các hợp chất đơn giản làm chất nền, chủ yếu là những chất chứa carbon đơn Những chất nền như là hydrogen, carbonic, axít formic, axít acetic, methanol, methylamin, dimethyl-sulphide và alcohol Vi khuẩn sinh mê tan phụ thuộc vào sản phẩm từ các vi sinh vật khác sinh ra trong quá trình lên men tại dạ cỏ làm chất nền cho chúng Trong dạ cỏ, vi khuẩn lên men carbohydrate, protein và lipit để sản xuất axít acetic, propionic, butyric và các axít béo mạch dài, vài axít hữu cơ, alcohol cùng với hydrogen và carbonic Những sản phẩm này được hấp thu qua thành dạ cỏ hoặc được sử dụng làm chất nền cho các vi khuẩn khác trong dạ cỏ, chẳng hạn như vi khuẩn sinh mê tan Vi khuẩn mê tan sử dụng những chất nền và nhóm vi khuẩn cạnh tranh

carbonic, hydrogen được trình bày qua bảng 2.5

Bảng 2.5: Vi khuẩn mê tan sử dụng chất nền và vi khuẩn cạnh tranh

Vi khuẩn sinh mê tan

Methanobacterium và Methanosarcina CO, H2O CH4, HCO3, H2

Vi khuẩn mê tan sử dụng H2 Formic, H2, H2O CH4, H2O

Methanosphaera stadtmanii CH3OH, H2 CH4, H2O

Methanosarcina CH3OH CH4, H2O, HCO3, H2

Methanosarcina CH3NH2, H2O CH4, NH3, HCO3, H2

VK mê tan sử dụng một vài methyl khác CH3S, H2O CH4, H2S, HCO3, H2

Methanosarcina and Methanothrix CH3COOH, H2O CH4, HCO3

Vi khuẩn cạnh tranh

VK khử Aceton - Acetomaculum ruminis CO2, H2 CH3COOH, H2O, H2

VK khử sulphate - Desulfovibrio desulphuricans

Tóm lại hình thành mê tan tại dạ cỏ bò chủ yếu là từ quá trình hoàn nguyên carbonic và hydrogen, ngoài ra một số vi khuẩn sinh mê tan đã sử dụng một số sản phẩm từ quá trình lên men tại dạ cỏ có gốc methyl để sản xuất ra mê tan Tuy nhiên quá trình này bị cạnh tranh bởi nhóm vi khuẩn khác

sử dụng hydrogen hoặc hình thành axít propionic trong dạ cỏ hay hydrogen hóa các axít béo chưa no

2.4 Các chiến lƣợc giảm thiểu mê tan ở dạ cỏ gia súc nhai lại

Dưới đây là một số chiến lược giảm phát thải mê tan trên gia súc nhai lại được trình bày qua bảng dưới đây:

Bảng 2.6: Chiến lược và cơ chế giảm phát thải mê tan

giảm mê tan Thành phần khẩu phần

Tăng hemicellulose/tinh bột Giảm vách tế bào trong khẩu phần

Tăng tỉ lệ axít propionic:

Ảnh hưởng đến tính ngon miệng, lượng ăn vào, năng suất và thành phần của sữa; tùy thuộc vào loại khẩu phần và gia súc

Loại bỏ protozoa

Hóa chất

Bổ sung vào thức ăn

Loại bỏ mối liên kết với vi khuẩn mê tan; giảm cung cấp hydrogen cho sản xuất

mê tan

Có thể vi sinh vật dạ cỏ thích ứng; thay đổi theo khẩu phần; duy trì việc loại bỏ protozoa trên gia súc

Thành phần có trong cây thức ăn

Tanin đậm đặc Saponin Tinh dầu

Kháng lại hoạt động vi sinh vật dạ cỏ; Giảm hydrogen tự do

Liều tối ưu chưa biết; cần

nghiên cứu trên in vivo

thời gian dài; có thể ảnh hưởng đến tiêu hóa; dư lượng chưa biết

Axít hữu cơ

Fumarate

Malate

Nhận hydrogen; tăng tỉ lệ axít propionic: acetic

Cần nghiên cứu trên in vivo thời gian dài; có thể

ảnh hưởng đến tiêu hóa

Vaccin vi khuẩn mê tan

Đáp ứng miễn dịch với vi khuẩn mê tan

Khác nhau tùy theo khẩu phần ăn và vi trí địa lý

Nguồn: Sarah et al., 2010

Chiến lược giảm thiểu mê tan ở dạ cỏ là tìm giải pháp chuyển hydrogen

tự do vào các sản phẩm trao đổi chất khác Chiến lược dinh dưỡng giảm thiểu mê tan là dựa trên nguyên lý giảm sinh ra hydrogen, ngăn chặn và hạn

chế quá trình hình thành mê tan ở dạ cỏ (O’Mara et al., 2008) Quá trình trao

đổi chất ở gia súc nhai lại giảm sinh hydrogen trong dạ cỏ, nhưng không được ảnh hưởng đến quá trình phân giải thức ăn Giảm thiểu mê tan phải đi đôi với việc tiêu thụ hydrogen để tránh tiêu cực khi có quá nhiều hydrogen

trong dạ cỏ (Martin et al., 2008)

2.4.1 Giảm sinh mê tan ở dạ cỏ thông qua dinh dƣỡng

Thay thế thức ăn thô bằng thức ăn tinh: Nhiều nghiên cứu đã cho thấy

tăng tỉ lệ thức ăn tinh trong khẩu phần thức ăn thô làm giảm phát thải mê tan

tính theo tổng năng lượng ăn vào (Yan et al., 2000) Theo Lovett et al (2005)

cho biết tăng thức ăn hỗn hợp 24% vào khẩu phần bò sữa đã làm giảm phát thải mê tan từ 19,3 xuống 16 g/kg sữa, nhưng năng suất sữa tăng từ 17,6 lên 22,7 kg Khi tăng 20 – 70% thức ăn tinh trong khẩu phần làm giảm phát thải

mê tan 31% tính theo năng lượng ăn vào, do tăng tỉ lệ axít propionic trong

tổng số axít béo bay hơi ở dạ cỏ (Benchaar et al., 2001) Đậu Văn Hải và

Nguyễn Thanh Vân (2015) nghiên cứu cho bò ăn khẩu phần có 72% thức ăn tinh thì lượng mê tan phát thải giảm tới 36,6% tính theo năng lượng ăn vào,

nhưng tăng khối lượng từ 193 lên 976 g/con/ngày Lê Đức Ngoan và ctv

(2015) đã cho thấy khi tăng thức ăn tinh trong khẩu phần từ 1,0 đến 1,9% khối lượng bò đã làm giảm phát thải mê tan từ dạ cỏ 26% tính theo tăng khối lượng, và khối lượng bình quân hàng ngày đã tăng tới 77%

Loại carbohydrate: Carbohydrate trong thức ăn gồm carbohydrate phi

cấu trúc (tinh bột, đường) và carbohydrate cấu trúc (cellulose và hemicellulose) Loại carbohydrate của thức ăn cũng ảnh hưởng đến sinh mê tan ở dạ cỏ Thức ăn chứa nhiều carbohydrate cấu trúc sẽ được lên men ở dạ

cỏ tạo mê tan nhiều hơn so với carbohydrate phi cấu trúc (Moe and Tyrrell, 1979) Do quá trình tiêu hóa chất xơ của vách tế bào sinh ra nhiều axít acetic

và tăng lượng khí mê tan ở dạ cỏ (Johnson and Johnson, 1995) Tỉ lệ tiêu hóa cellulose và hemicellulose có mối tương quan thuận rất tốt với sinh mê tan ở

dạ cỏ (Holter and Young, 1992) Điều này phù hợp với nhiều nghiên cứu cho thấy hàm lượng NDF trong khẩu phần càng cao thì phát thải mê tan hàng ngày

càng cao (Kurihara et al., 1999; Lovett et al., 2005; Beauchemin and McGinn, 2006; Tran Hiep et al., 2010; Nguyễn Quốc Đạt và ctv., 2013) Ngược lại, Shibata et al (1992) cho thấy khi tăng tỉ lệ thức ăn hỗn hợp trong khẩu phần

đã làm giảm phát thải khí CH4 trên gia súc nhai lại Do tinh bột trong khẩu phần đã thúc đẩy nhóm vi khuẩn phân giải tinh bột tạo axít propionic, axít

lactic đã làm giảm pH dạ cỏ dẫn đến giảm sinh mê tan (Van Kessel and Russell, 1996) Như vậy thức ăn hạt ngũ cốc sinh mê tan ít hơn so với thức ăn

có nhiều xơ

Thức ăn ủ chua: Thân bắp ủ chua thay thế cỏ ủ chua trong khẩu phần đã

làm giảm thải mê tan trên gia súc nhai lại do bắp ủ chua chứa nhiều tinh bột

sẽ thúc đẩy quá trình tạo nhiều axít propionic và axít lactic hơn so với cây cỏ

ủ chua (O’Mara et al., 2008)

2.4.2 Loại bỏ Protozoa

Protozoa trao đổi chất ở dạ cỏ sinh ra hydrogen và chúng có mối liên hệ

với vi khuẩn sinh mê tan trong dạ cỏ (Martin et al., 2010) Vi khuẩn sinh mê

tan và protozoa ở dạ cỏ có mối liên hệ với sinh mê tan trong dạ cỏ là 37%

(Finlay et al., 1994) Theo Hegarty (1999) cho biết loại bỏ protozoa dạ cỏ đã

làm giảm mê tan 13% tùy theo loại khẩu phần

Một số chất độc hại đến protozoa trong dạ cỏ như lipit, saponin, tanin Nhiều nghiên cứu cho thấy tanin đậm đặc làm giảm phát thải mê tan trên gia súc nhai lại và khi loại bỏ protozoa trong dạ cỏ có thể làm giảm sinh mê tan

lên tới 50% tùy thuộc vào loại khẩu phần (Martin et al., 2010) Theo nghiên cứu in vitro của Tan et al (2011) bổ sung tanin đậm đặc 2% trong khẩu phần

thí nghiệm làm giảm đáng kể số lượng protozoa và sinh mê tan Tương tự,

nghiên cứu in vitro của Hess et al (2003) cho thấy chất saponin trong thực vật

loại bỏ protozoa (50%) đã làm giảm đáng kể sinh mê tan (20%)

Những nghiên cứu in vitro của Newbold et al (1995) cho thấy vi khuẩn

mê tan có liên quan với protozoa trong dạ cỏ Số lượng của chúng được ước tính bằng cách loại bỏ protozoa khỏi dịch dạ cỏ Kết quả cho thấy vi khuẩn sinh mê tan và protozoa trong dạ cỏ có liên quan đến sinh mê tan trong phạm

vi 9 – 25% Tương tự, khi giảm số lượng protozoa trong dạ cỏ sẽ làm giảm sinh mê tan trong dạ cỏ trung bình 20% (Hegarty, 1998)

Bảng 2.7: Ảnh hưởng của việc loại bỏ protozoa lên phát thải mê tan trên gia súc nhai

lại (Morgavi et al., 2010)

Mê tan, g/con/ngày

Thay đổi (%)

Gia súc

13,4 9,4 -29,9** Cừu TĂ thô : TĂHH (3:7) Chandramoni et al (2002)

31,5 23,9 -24,1* Cừu TĂ thô : TĂHH (3:1) Morgavi et al (2008)

129,6 64,1 -49,6** Bò Lúa mạch bổ sung CP Whitelaw et al (1984)

*, ** : khác nhau có ý nghĩa thông kê (P<0,05; P<0,01), -P: không có protozoa, +P: có protozoa

Theo tổng hợp của Morgavi et al (2010): loại bỏ protozoa trong dạ cỏ

làm giảm phát thải mê tan trên gia súc nhai lại (Bảng 2.6) Sản sinh mê tan trong dạ cỏ có liên hệ với protozoa, có thể do protozoa sản xuất hydrogen cung cấp cho vi khuẩn sinh mê tan trong dạ cỏ, vì phần lớn hydrogen là sản phẩm lên men được cung cấp từ protozoa trong dạ cỏ Đồng thời vi khuẩn sinh mê tan cộng sinh với protozoa trong dịch dạ cỏ, giảm số lượng protozoa có thể ảnh hưởng đến hoạt động của vi khuẩn sinh mê tan

Tóm lại số lượng protozoa trong dạ cỏ thường bị thay đổi nhiều hơn so với vi khuẩn, thậm chí có thể loại bỏ hoàn toàn protozoa trong dạ cỏ mà không ảnh hưởng đến sức khỏe và năng suất gia súc Những nghiên cứu trên cho thấy nuôi bò bằng khẩu phần bổ sung tanin đậm đặc, lipit làm giảm số lượng protozoa, đồng thời làm giảm sinh mê tan trong dạ cỏ

2.4.3 Tanin

Trong thực vật có 2 loại tanin: một loại có khả năng thủy phân gọi là tanin thủy phân (HT) và một loại không có khả năng thủy phân gọi là tanin đậm đặc (CT)

Nghiên cứu trên in vivo cho thấy tanin đậm đặc từ cây quebracho (50 g/

kg VCK) ảnh hưởng đến vi khuẩn sinh mê tan, có thể do liên quan đến giảm

số lượng protozoa trong dịch dạ cỏ và làm giảm phát thải mê tan trên dê

(Animut et al., 2008) Puchala et al (2005) cho thấy tanin đậm đặc của lá cây

Sericea Lespedeza làm giảm phát thải mê tan trên dê Tương tự, trong nghiên

cứu của Carulla et al (2005) bổ sung tanin 41 g/kg VCK được chiết xuất từ cây Acacia Mearnsii (61,5% CT) tương đương 25,2 g/kg vật chất khô làm giảm phát thải mê tan trên cừu là 13% Tiếp theo, nghiên cứu của Liu et al

(2011) cho thấy bổ sung tanin 10 g hoặc 30 g/kg VCK ly trích từ hạt dẻ (chestnut) làm giảm phát thải mê tan, giảm số lượng vi khuẩn sinh mê tan và giảm protozoa, nhưng không ảnh hưởng đến năng suất trên cừu Nghiên cứu

trên dê của Bhatta et al (2013) cho thấy bổ sung tanin (tanin đậm đặc 0,9 g và tanin thủy phân 1,9 g) từ cây Mimosa spp 2,8 g/kg VCK trong khẩu phần thức

ăn không ảnh hưởng đến VCK ăn vào, TLTH các dưỡng chất thức ăn, nhưng làm giảm phát thải mê tan tính theo CHC tiêu hóa là 8,6%

Ngọn lá mì cung cấp số lượng tanin đậm đặc chiếm 0,4% trong khẩu phần làm giảm số lượng protozoa dạ cỏ (Duong Nguyen Khang and Wiktorsson, 2004) Tương tự, thí nghiệm trên trâu cho ăn bổ sung lá mì với số lượng tanin đậm đặc chiếm 0,4% trong khẩu phần đã làm giảm số lượng protozoa dạ cỏ và không ảnh hưởng đến TLTH dưỡng chất thức ăn (Phengvilaysouk and Wanapat, 2008) Báo cáo của Barry and McNabb (1999)

cho biết hàm lượng tanin đậm đặc tối thiểu bắt đầu ảnh hưởng đến lên men ở

dạ cỏ bò là 5 g/kg VCK Ở hàm lượng này tanin đậm đặc kết hợp với một phần protein tạo thành phức hợp tanin-protein, hạn chế tiêu hóa dạ cỏ, chúng

sẽ được tiêu hóa và hấp thụ tốt ở ruột non Điều này đã làm tăng tỉ lệ tiêu hóa protein, tăng hiệu quả sử dụng protein và năng suất ở bò

Số lượng protozoa giảm có thể do tanin, lipit, disodium fumarate vì

chúng làm thay đổi tính thấm của màng tế bào protozoa (Tlita et al., 1996; Moss et al., 2000; Wang et al., 2011) Nghiên cứu trên cừu của Mao et al

(2010) cho thấy bổ sung chất saponin 3 g/ngày từ lá trà làm giảm số lượng protozoa và giảm phát thải mê tan, nhưng không ảnh hưởng đến vi khuẩn sinh

mê tan, vi khuẩn phân giải xơ Fibrobacter succinogenes và tăng khối lượng trên cừu Vi khuẩn F Succinogenes không bị ảnh hưởng bởi chất saponin, do

hiện diện của axít 2-aminoethylphosphoric và glycolipit trong màng tế bào

tăng cường ổn định màng tế bào của vi khuẩn F succinogenes (Vinogradov et

al., 2001; Wang et al., 2011) Ngoài ra, vi khuẩn Fibrobacter succinogenes là

vi khuẩn gram âm không bị ảnh hưởng bởi chất tanin (Smith and Mackie, 2003)

Tương tự, nghiên cứu trong ống nghiệm in vitro của Tavendale et al

(2005) đã cho thấy tanin đậm đặc ức chế vi khuẩn sinh mê tan hoặc hạn chế hoạt động vi khuẩn sinh hydrogen dẫn đến làm giảm sinh mê tan Nghiên cứu

của Min et al (2005) cho biết bổ sung tanin đậm đặc trên 10 mg/g VCK đã làm giảm sinh mê tan trong ống nghiệm in vitro Tương tự, khi bổ sung tanin

đậm đặc 80 và 120 g/kg VCK, sau khi ủ mẫu trong 24 giờ đã làm giảm phát

thải mê tan 23 – 57% (Hatew et al., 2015)

Tóm lại những nghiên cứu trên cho thấy trong khẩu phần ăn tanin đậm đặc sẽ làm giảm số lượng protozoa trong dạ cỏ và có liên quan đến giảm phát thải mê tan trên bò và cừu Do sản sinh mê tan trong dạ cỏ có liên hệ với protozoa, có thể do protozoa sản xuất hydrogen cung cấp cho vi khuẩn mê tan sản xuất mê tan trong dạ cỏ, vì phần lớn hydrogen là sản phẩm lên men được cung cấp từ protozoa trong dạ cỏ Đồng thời vi khuẩn sinh mê tan cộng sinh với protozoa trong dạ cỏ, giảm số lượng protozoa có thể ảnh hưởng đến hoạt động của vi khuẩn sinh mê tan

2.4.4 Hydrogen cyanua (HCN)

Số lượng HCN của lá mì không ảnh hưởng đến sinh mê tan trong dịch dạ

cỏ ở in vitro Thí nghiệm in vitro của Outhen et al (2011) và Le Thuy Binh Phuong et al (2012): lá mì tươi có số lượng HCN là 696 mg/kg VCK cao gấp

2 lần lá mì khô (330 mg/kg VCK), nhưng không ảnh hưởng đến sinh mê tan

Thí nghiệm của Cuzin and Labat (1992) cho thấy vi sinh vật dạ cỏ lên men thủy phân vỏ củ mì phóng thích HCN vào dịch dạ cỏ, thì đồng thời cũng phóng thích enzyme β-cyanoalanine duy trì nồng độ HCN dưới 6 mg/lít dịch

dạ cỏ, nên không ảnh hưởng đến hoạt động của vi khuẩn sinh mê tan Tuy nhiên khi bổ sung KCN với hàm lượng HCN ở mức >6 mg/lít dịch dạ cỏ (10

và 25 mg/lít dịch dạ cỏ) thì ức chế sinh mê tandạ cỏ, nhưng khi nồng độ HCN dưới 6 mg/lít dịch dạ cỏ thì sản xuất mê tan bắt đầu hồi phục Mặt khác theo

Fallon et al (1991) đã chứng minh rằng vi khuẩn mê tan đã thủy phân độc tố

HCN chứa trong thực liệu thức ăn và làm giảm độc tố này được thể hiện qua phương trình:

HCN + H2O HCOO- + NH4+

2.4.5 Lipit

Lipit như dầu, mỡ và axít béo khi bổ sung vào khẩu phần thức ăn đều ảnh hưởng đến sinh mê tan ở dạ cỏ Bổ sung lipit vào khẩu phần ăn gia súc nhai lại

được xem là cách hiệu quả nhất làm giảm sinh mê tan ở dạ cỏ (Martin et al.,

2008) Machmüller and Kreuzer (1999) cho biết bổ sung dầu dừa 3,5 – 7,0% trong khẩu phần (tính theo VCK) làm giảm phát thải mê tan trên cừu 28 – 72% Tuy nhiên bổ sung lipit mức độ 6 – 8% trong khẩu phần sẽ gây bất lợi cho gia súc nhai lại như giảm VCK ăn vào và giảm tiêu hóa carbohydrate

(Beauchemin et al., 2008)

Những nghiên cứu cho thấy chất béo làm giảm phát thải mê tan trên gia súc nhai lại trong phạm vi 10 – 25% Chất béo làm giảm số lượng protozoa trong dạ cỏ, một số chất béo là chất độc đối với vi khuẩn mê tan hoặc là chất

cạnh trạnh hydrogen với vi khuẩn mê tan (Beauchemin et al., 2008) Khi bổ

sung 1% chất béo vào khẩu phần ăn gia súc nhai lại làm giảm phát thải mê tan

bình quân 5,6%, phụ thuộc vào loại chất béo trong khẩu phần (Beauchemin et

al., 2008) Theo nghiên cứu của Martin et al (2010): dầu dừa làm giảm phát

thải mê tan bình quân là 7,3%; axít béo trong dầu dừa như axít lauric (C12:0)

và axít myristic (C16:0) hạn chế hoạt động của vi khuẩn sinh mê tan

(Machmuller et al., 2000; Dohme et al., 2001) Dầu dừa rất giàu axít lauric

(C12:0): 47% và axít myristic (C14:0): 18% (Phengvilaysouk and Wanapat,

2008) Nghiên cứu trên bò sữa của Odongo et al (2007) cho thấy bổ sung axít

myristic 5% trong khẩu phần làm hạn chế hoạt động của vi khuẩn sinh mê tan

và giảm phát thải mê tan 36% Theo Xuezhi and Ruijun (2009) bổ sung dầu dừa 60 g/ngày làm giảm phát thải mê tan trên bò 14,7%

Tương tự, nghiên cứu trên bò của McGinn et al (2004) cho thấy bổ sung

dầu hướng dương 5% VCK ăn vào đã làm giảm phát thải mê tan 22% Tiếp

theo, nghiên cứu của Vũ Chí Cương và ctv (2010) cho thấy khi bổ sung 1,5 kg

hạt bông vải trong khẩu phần ăn của bò sẽ làm giảm phát thải mê tan tính trên

VCK ăn vào (kg) là 28,3% và tương tự là 32,3% (Nguyễn Quốc Đạt và ctv.,

2013), do hạt bông vải chứa hàm lượng chất béo rất cao 22% (Mujahid et al

2000) Tiếp theo, nghiên cứu của Jordan et al (2006) bổ sung dầu dừa hoặc

KDD trong khẩu phần nuôi bò làm giảm số lượng protozoa trong dịch dạ cỏ và giảm phát thải mê tan Kết quả phát thải mê tan giảm so với lô đối chứng và có giá trị tính theo VCK ăn vào là 31 – 32 lít/kg VCK Tương tự, nghiên cứu của

Chuntrakort et al (2013) nuôi bò cho ăn khẩu phần có hàm lượng lipit trong

khoảng 4,0 – 5,7% Kết quả phát thải mê tan giảm so với lô đối chứng và có giá trị tính theo VCK ăn vào là 21,9 – 35,2 lít/kg VCK và tính theo chất hữu

cơ ăn vào dao động 22,9 – 36,9 lít/kg CHC

Tương tự, nghiên cứu của Jeong et al (2012) cho thấy bổ sung dầu dừa

3% VCK trong khẩu phần làm giảm phát thải mê tan trên cừu là 24,3% Theo

Liu et al (2011) bổ sung dầu dừa với liều 25 ml/kg VCK trong khẩu phần

cũng làm giảm phát thải mê tan trên cừu

Như vậy qua những nghiên cứu trên cho thấy bổ sung chất béo trong khẩu phần nuôi bò, cừu làm giảm số lượng protozoa và vi khuẩn mê tan trong

dạ cỏ hoặc hydrogen hóa các axít béo chưa no dẫn đến giảm sinh mê tan Điều này phù hợp với báo cáo của Johnson and Johnson (1995) cho thấy khi tăng chất béo trong khẩu phần đã làm giảm sinh mê tan thông qua giảm số lượng protozoa và hydrogen hóa các axít béo chưa no

2.4.6 Một số chất làm giảm mê tan ở gia súc

Saponin: Theo Lila et al (2005) cho biết khi bổ sung 1% saponin trong

khẩu phần đã không ảnh hưởng đến vật chất khô ăn vào, nhưng làm giảm tỉ lệ

tiêu hóa VCK, NDF và giảm phát thải mê tan tới 12,7% Mao et al (2010)

nghiên cứu bổ sung saponin được chiết xuất từ cây trà xanh ở mức 3 g/ngày đã làm giảm phát thải mê tan lên tới 28% do làm giảm số lượng protozoa, nhưng không ảnh hưởng đến tăng khối lượng trên cừu Saponin làm giảm thải mê tan

do ức chế sinh mê tan và có liên quan đến giảm số lượng protozoa dạ cỏ

(Newbold et al., 1997)

Axít hữu cơ: Các axít malate, fumarate được chứng minh làm giảm hình

thành mê tan từ quá trình lên men ở dạ cỏ do chúng chuyển hydrogen tự do để tạo thành axít propionic trong dạ cỏ, từ đó làm giảm hydrogen dùng để tạo

thành mê tan dạ cỏ (Martin, 1998; Wallace et al., 2006) Theo Wallace et al

(2006) cho thấy khi bổ sung 10% axit fumaric hoặc axit fumaric dạng viên vào khẩu phần đã làm giảm thải mê tan trên cừu lần lượt là 49 và 75%,

nguyên nhân là do tăng axít propionic dạ cỏ đã làm giảm hydrogen cần thiết cho tạo thành mê tan

Ionophores: Ionophores như monensin là chất kháng vi sinh vật dạ cỏ

được sử dụng để tăng năng suất vật nuôi và giảm sinh mê tan ở dạ cỏ (Martin

et al., 2010) McGinn et al., (2004) cho thấy khi bổ sung monensin vào khẩu

phần nuôi bò thịt đã làm giảm phát thải mê tan, do tăng axít propionic trong

dạ cỏ Thí nghiệm của Meale et al., (2012) cũng đã chứng minh rằng

ionophores đã làm giảm sinh mê tan dạ cỏ do tăng tỉ lệ axít propionic và giảm protozoa

Sử dụng nitrate để thay thế urê trong khẩu phần: Bổ sung nitrate trong

khẩu phần nuôi bò đã làm giảm phát thải mê tan Nghiên cứu của Hulshof et

al (2012) trên bò thịt cho ăn bổ sung 85g/con/ngày nitrate đã làm giảm thải

mê tan là 33% so với khẩu phần bổ sung urê Sangkhom et al (2012) đã cho

thấy, phát thải mê tan tính trên VCK ăn vào ở khẩu phần bổ sung nitrate giảm đến 27% so với khẩu phần bổ sung urê Điều này được giải thích bởi Leng (2008) là do nitrate có ái lực với khí hydrogen mạnh mẽ hơn so với khí CO2 vì vậy ngăn cản tiến trình hình thành mê tan Từ đó cho thấy sản phẩm cuối cùng của quá trình nitrate hoá sẽ tạo ra nhiều amoniac hơn là tạo ra mê tan Khi bổ sung nitrate vào dạ cỏ bị vi sinh vật sẽ lên men chuyển nitrate (NO3) thành nitrite (NO2) cuối cùng tạo amoniac (NH3) Sau đó amoniac sẽ được sử dụng

để tổng hợp protein vi sinh vật Phương trình chuyển hóa nitrate trong dạ cỏ như sau (Leng, 2008):

NO3- + 2H+ H2O + NO2-

NO2- + 6H+ H2O + NH3 Tuy nhiên hạn chế của nitrate là bổ sung khẩu phần số lượng lớn sẽ sinh

ra nhiều nitrite và được hấp thu nhanh qua dạ cỏ vào máu, một mặt gây nhiễm độc thần kinh, mặt khác kết hợp với hemoglobin (Hb(O2)4) tạo thành methemoglobin (MetHb) làm rối loạn chức năng vận chuyển oxy của hồng cầu từ phổi đến các cơ quan (Leng, 2008):

Hb(O2)4 + 4 NO2- + 4 H+ MetHb + 4 NO3- + 2 H2O + O2

2.4.7 Giảm thiểu mê tan bằng con đường công nghệ sinh học

Miễn dịch và kiểm soát sinh học: Tiêm vác xin chống lại một vài loại vi

khuẩn sinh mê tan đã làm giảm sinh mê tan tới 7,7% ở cừu (Wright et al.,

2004) Tuy nhiên đáp ứng này vẫn còn tranh cải, vì khảo sát đã cho thấy đàn cừu ở các vùng khác, sau khi được tiêm phòng vác xin đã cho thấy nồng độ kháng thể (IgG) xuất hiện trong huyết tương, nước bọt và dịch dạ cỏ; nhưng

sinh khí mê tan và vi khuẩn mê tan ở dạ cỏ không thay đổi (Williams et al., 2009) Điều này chứng minh rằng, nhóm vi khuẩn sinh mê tan rất đa dạng đã

là nguyên nhân ảnh hưởng đến đáp ứng miễn dịch trong việc sử dụng vác xin không thành công ở gia súc nuôi trong các điều kiện khác nhau về thức ăn và

địa lý (Wright et al., 2007) Theo Attwood và McSweeney (2008) nên có

những nghiên cứu cơ bản để hiểu các thông tin di truyền của vi khuẩn sinh mê tan nhằm tạo ra vác xin dùng cho nhiều loài vi khuẩn sinh mê tan khác nhau Tóm lại những nghiên cứu trên cho thấy bổ sung thức ăn tinh, chất béo, chất saponin, chất tanin, axít hữu cơ, nitrate càng cao vào khẩu phần nuôi bò

và cừu thì phát thải mê tan tính theo VCK ăn vào càng thấp Do giảm sinh hydrogen tự do và tăng tỉ lệ axít propionic trong dạ cỏ Ngoài ra, hàm lượng NDF trong khẩu phần nuôi bò càng cao thì phát thải mê tan càng cao Do vi khuẩn phân giải cellulose sinh ra nhiều hydrogen và khi kết hợp với vi khuẩn

mê tan sẽ sản sinh ra nhiều mê tan (Min et al., 2006)

2.5 Một số yếu tố ảnh hưởng đến sản sinh mê tan trong dạ cỏ

Phát thải mê tan trên bò dao động trong khoảng 250 – 500 lít/ngày, phụ thuộc vào VCK ăn vào và thành phần dinh dưỡng trong khẩu phần thức ăn Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến phát thải mê tan trên bò như: dinh dưỡng trong khẩu phần, mức độ vật chất khô ăn vào, loại thức ăn nhiều chất xơ sẽ tạo ra nhiều mê tan hơn thức ăn hạt ngũ cốc, lipit, tanin, trong khẩu phần cũng làm giảm phát thải mê tan (Johnson and Johnson, 1995)

2.5.1 Khối lượng bò và vật chất khô ăn vào

Theo báo cáo của IPCC (2006) ở Châu Á bò trưởng thành phát thải một lượng mê tan trung bình là 46 kg/con/năm cao hơn so với nghiên cứu của Lê

Đức Ngoan và ctv (2015): tại Việt Nam, mỗi bò phát thải mê tan trung bình là

41 kg/con/năm Bò có khối lượng lớn thì phát thải mê tan lớn hơn so với bò có khối lượng nhỏ Do bò có khối lượng lớn sẽ tiêu thụ lượng thức ăn lớn hơn nên lượng phát thải mê tan cũng cao hơn, ngoài ra phát thải mê tan còn chịu

ảnh hưởng của khẩu phần thức ăn (Hegarty, 2009) Theo Purnomoadi et al

(2013) bò có khối lượng 206 kg, phát thải mê tan là 170 – 179 lít/ngày Theo Xuezhi and Ruijun (2009) bò có khối lượng 178 kg và phát thải mê tan là 145

lít/ngày Tương tự, nghiên cứu của Vũ Chí Cương và ctv (2010) cho biết bò

cái tơ sữa có khối lượng 290 – 360 kg, vật chất khô ăn vào là 6,71 kg/ngày, phát thải mê tan là 148 g/ngày Kết quả này cao hơn so với nghiên cứu của Lê

Đức Ngoan và ctv (2015) bò tơ thịt có khối lượng 150 – 200 kg, vật chất khô

ăn vào 5 kg/ngày, phát thải mê tan là 98 g/ngày Theo Kurihara et al (1999):

phát thải mê tan tuyến tính với vật chất khô ăn vào

Báo cáo của Shibata et al (1993) cho thấy sinh khí CH4 trên gia súc nhai lại tương quan rất chặt chẽ với vật chất khô ăn vào (r =0,96), với phương trình tương quan là Y = – 17,766 + 42,793X – 0,849X2, trong đó Y là thể tích khí

CH4 (lít/ngày), X là vật chất khô ăn vào (kg/ngày) Tương tự, nghiên cứu của Molano & Clark (2008) cho biết: phát thải khí CH4 hàng ngày trên cừu tương quan rất chặt chẽ với vật chất khô ăn vào (r = 0,82), trung bình cừu phát thải khí CH4 (g/kg VCK ăn vào) là 22,9 – 23,7g Khí mê tan phát thải trên bò tơ,

dê, cừu dao động trong khoảng 25,2 – 231 lít, khác nhau giữa các loài gia súc Tuy nhiên tính theo VCK ăn vào dao động trong khoảng 25,9 – 28,4 lít/kg và

tương đương nhau giữa các loài gia súc (Shibata et al., 1992)

Phát thải mê tan trên bò sữa tính theo vật chất khô ăn vào là 30,5 g/kg

VCK (Lam Phuoc Thanh, 2015) Theo nghiên cứu của Vũ Chí Cương và ctv

(2010) phát thải mê tan trên bò sữa nuôi tại Việt Nam là 32,2 lít/kg VCK và 32

– 47 lít/kg VCK (Nguyễn Quốc Đạt và ctv., 2013) Tương tự, những nghiên

cứu trên bò thịt cho thấy phát thải mê tan tính theo vật chất khô ăn vào là 19,9 – 21,6 g/kg VCK (Beauchemin and McGinn, 2006), theo nghiên cứu của

Lovett et al (2005) là 17,9 – 19,6 g/kg VCK, tương tự nghiên cứu của Lê Đức Ngoan và ctv (2015) là 20 g/kg VCK và thấp nhất bò thịt cho ăn khẩu phần bổ

sung dầu hướng dương 5% VCK ăn vào thì phát thải mê tan là 18,8 g/kg VCK

(McGinn et al., 2004) Theo Purnomoadi et al (2013) phát thải mê tan là 25 –

26 lít/kg VCK và 25,9 lít/kg VCK (Xuezhi and Ruijun, 2009) Nghiên cứu trên

bò của Jordan et al (2006) cho thấy phát thải mê tan tính theo VCK ăn vào là

31 – 32 lít/kg VCK Còn theo nghiên cứu của Martin et al (2008) bổ sung

21% hạt lanh ép đùn trong khẩu phần nuôi bò sữa, phát thải mê tan tính theo CHC ăn vào là 22,7 lít/kg

Tóm lại những nghiên cứu trên cho thấy khối lượng gia súc và VCK ăn vào hàng ngày tỉ lệ thuận với phát thải mê tan trên bò Tuy nhiên phát thải mê tan tính trên một đơn vị VCK tiêu thụ thì tỉ lệ nghịch với chất lượng của khẩu phần thức ăn Ngoài ra, thành phần dinh dưỡng của khẩu phần thức ăn cũng ảnh hưởng đến phát thải mê tan trên bò

2.5.2 Sinh trưởng của bò

Bò có khả năng sinh trưởng càng cao thì phát thải mê tan tính trên sinh trưởng càng giảm Bò có khối lượng sống từ 100 kg/năm tăng lên 200 – 365 kg/năm làm giảm phát thải mê tan trong khoảng 45 – 80% (Hunter and

McCrabb, 1998) Kurihara et al (1999) cho thấy bò tăng khối lượng bình quân

hàng ngày càng cao thì phát thải mê tan tính trên một đơn vị tăng khối lượng càng giảm Theo McCrabb and Hunter (1999) khi cải thiện tăng khối lượng

trên bò từ 0,1 kg/ngày tăng lên 0,5 kg/ngày thì phát thải mê tan giảm 13% tính theo tăng khối lượng (kg)

Phát thải mê tan tính trên một đơn vị tăng khối lượng thường được sử dụng để so sánh phát thải mê tan trên gia súc từ các hệ thống chăn nuôi khác

nhau Theo Purnomoadi et al (2013) phát thải mê tan trên bò tính theo một đơn vị tăng khối lượng trong khoảng 238 – 278 lít/kg Theo Lê Đức Ngoan và

ctv (2015) phát thải mê tan trên bò tính theo một đơn vị tăng khối lượng trong

khoảng 216 – 335 lít/kg Nghiên cứu trên bò của Jordan et al (2006) cho thấy

phát thải mê tan tính theo một đơn vị tăng khối lượng là 168 – 193 lít/kg Tóm lại nuôi bò bằng khẩu phần bổ sung thức ăn hỗn hợp càng cao thì phát thải mê tan tính theo một đơn vị tăng khối lượng càng giảm Ngoài ra, bò tăng khối lượng bình quân hàng ngày càng cao thì phát thải mê tan tính theo một đơn vị tăng khối lượng càng giảm

2.6 Thực liệu dùng trong thí nghiệm

Giá trị protein thô và năng lượng trao đổi của một số thức ăn dùng trong chăn nuôi bò được trình bày qua bảng 2.8

Bảng 2.8: Giá trị protein thô và năng lượng trao đổi của một số thức ăn (% VCK)

Theo Viện Chăn nuôi (2001) bảng 2.8 năng lượng trao đổi của bột lá mì

và khô dầu dừa tương đương nhau, giá trị này cao hơn 100 kcal so với tài liệu của Đinh Văn Cải (2007) và lần lượt là 2607 và 2672 kcal/kg

2.6.1 Sơ lƣợc về cây khoai mì

Cây khoai mì có tên khoa học Manihot esculenta Crantz, thuộc chi

Manihot, họ Euphorbiaceae Tên thường gọi Cassava (Anh) và sắn hoặc khoai

mì (Việt Nam) Cây khoai mì được trồng phổ biến ở Việt Nam để chế biến tinh bột hoặc sử dụng củ và phụ phẩm sau chế biến làm thức ăn gia súc Ngoài

ra, lá mì cũng được sử dụng làm thức ăn cho gia súc Sản lượng lá mì bị ảnh hưởng bởi giống khoai mì, chế độ bón phân sau thu hoạch lá, khoảng cách thời gian thu hoạch và số lần thu hoạch lá Những nghiên cứu tại Việt Nam cho thấy sản lượng lá mì dao động trong khoảng 4,5 – 7,9 tấn/ha (Nguyen Thi Thu

Hong et al., 2003; Duong Nguyen Khang, 2004; Khuc Thi Hue et al., 2012)

Thành phần dinh dưỡng của LM tươi, khô và ủ chua được trình bày qua bảng 2.9

Bảng 2.9: Thành phần dinh dưỡng của lá mì tươi, khô và ủ chua

LM: lá mì, VCK: vật chất khô, CP: protein thô, NDF: xơ trung tính, ADF: xơ axít, HCN: hydrogen

cyanua (axít cyanhydric), tanin 1 : tanin đậm đặc

Bảng 2.9 cho thấy LM có protein thô dao động là 18,3 – 24,5% tùy thuộc vào chất lượng bột lá mì Đặc biệt, lá mì có đầy đủ các axít amin thiết yếu,

nhưng giới hạn các axít amin methionine, cystine, trytophan (Wanapat et al.,

2000) Hàm lượng xơ NDF dao động rất lớn trong phạm vi 37,1 – 49,9%, hàm lượng xơ ADF dao động 28,2 – 40,7 Lá mì già có hàm lượng NDF, ADF cao

hơn so với lá mì non (Khuc Thi Hue et al., 2012)

Tanin: Qua bảng 2.9 cho thấy số lượng chất tanin đậm đặc của LM dao

động trong phạm vi 35,4 – 44,0 g/kg VCK, lá mì già có hàm lượng chất tanin

cao hơn so với lá mì non (Duong Nguyen Khang, 2004; Khuc Thi Hue et al., 2012) Kết quả này cao hơn so với nghiên cứu của Chu Manh Thang et al

(2010) tanin đậm đặc của lá mì khô là 20 g/kg VCK Số lượng tanin đậm đặc trong lá mì trong phạm vi 25,7 – 26,9 g/kg VCK (Duong Nguyen Khang,

2004; Wanapat et al., 2000) và 32,0 – 35,0 g/kg VCK (Joomjantha and

Wanapat, 2008; Phengvilaysouk and Wanapat, 2008; Vongsamphanh and Wanapat, 2004)

Hydrogen cyanua (HCN): Số lượng HCN của LM tươi dao động trong

phạm vi 911 – 1.469 mg/kg tùy thuộc vào gống khoai mì (Du Thanh Hang and Preston, 2005), tháng tuổi thu hoạch lá như lá mì già có số lượng HCN thấp

hơn so với lá mì non (Duong Nguyen Khang, 2004; Khuc Thi Hue et al.,

2012) Để giảm số lượng HCN trong lá mì trước khi sử dụng, phương pháp phổ biến nhất là ủ chua hoặc phơi khô có thể làm giảm đáng kể số lượng HCN

xuống còn khoảng 325 – 399 mg/kg (Wanapat et al., 1997; 2000; Bui Van

Chinh and Le Viet Ly, 2001; Ngo Van Man and Wiktorsson, 2001; Duong Nguyen Khang, 2004) Thí nghiệm của Dương Nguyên Khang (2004) số lượng HCN của NM tươi ăn vào 3,9 mg/kg KL cho tăng khối lượng trên bò thấp hơn so với khẩu phần ăn NM ủ chua, NM khô lần lượt là 1,7 và 1,9 mg/kg KL

Protein thô của LM rất giàu các axít amin thiết yếu như lysine và một số các axít amin khác, nhưng rất giới hạn các axít amin như methionine, cystine,

trytophan Kết quả nghiên cứu của Wanapat et al (2000) cho thấy LM khô có

đầy đủ các axít amin thiết yếu với hàm lượng rất cao (Bảng 2.10)

Bảng 2.10: Thành phần axít amin của lá mì khô (Wanapat et al., 2000)

Ngoài ra, LM chứa hàm lượng chất khoáng rất cao như Ca, Mg, Zn, K,

Ni, nhưng Fe thì giới hạn Thành phần các chất khoáng của LM trên 3 giống khoai mì MS6, TMS30555, Ege Oda được trồng phổ biến Nigeria, được trình bày qua bảng 2.11 (Fasuji, 2005)

Bảng 2.11: Thành phần chất khoáng của lá mì khô (Fasuji, 2005)

TMS30555 2,2 0,21 2,6 1,8 0,69 1,4 0,5 0,1 Ege Oda 2,0 0,48 2,1 2,0 0,65 1,5 0,6 0,1

Tóm lại lá mì giàu protein và đầy đủ các axít amin thiết yếu, các chất khoáng đây là nguồn phụ phẩm bổ sung rất tốt trong chăn nuôi bò Những

nghiên cứu cho thấy bổ sung NM trong khẩu phần đã cải thiện VCK ăn vào, tỉ

lệ tiêu hóa thức ăn và tăng khối lượng trên bò Tuy nhiên hàm lượng HCN của

LM tươi rất cao cho ăn cùng một lúc với số lượng lớn có thể gây ngộ độc trên

bò Vũ Duy Giảng và ctv (2008) khuyến cáo sử dụng ngọn lá mì ủ chua mức

10 - 20% VCK trong khẩu phần nuôi gia súc

2.6.2 Cỏ voi (Pennisetum purpureum)

Theo Viện Chăn nuôi (2001) protein thô của cỏ voi là 11 – 14% và xơ thô là 30,1% Ngoài ra, cỏ voi còn chứa chất kháng dinh dưỡng như saponin là

1,13 mg/100g và tanin là 0,21 mg/100g (Onyeonagu et al., 2013)

Đoàn Đức Vũ et al (2000) cho thấy tỉ lệ phân giải vật chất khô bằng in

sacco trên bò của cỏ voi tại thời điểm 48 giờ là 52 – 56% Theo Bùi Quang

Tuấn (2005): năng suất cỏ voi 294 tấn/ha/năm, protein thô 11,9% và tỉ lệ tiêu

hóa in vitro của cỏ voi 40 ngày tuổi tại thời điểm 24 giờ là 43,9% Tương tự, tài liệu của Vũ Duy Giảng và ctv (2008) cho biết cỏ voi có năng suất chất

xanh 100 – 300 tấn/ha/năm, giá trị protein thô đạt 10% sau 6 tuần tái sinh,

NDF là 63% và tỉ lệ tiêu hóa VCK in vitro của lá cỏ voi là 68 – 78% Theo Lê

Hoa và Bùi Quang Tuấn (2009): cỏ voi có protein thô là 9,80% và tỉ lệ tiêu

hóa in vitro tại thời điểm 24 giờ là 53,2%

Theo Babayemi (2007) protein thô của cỏ voi là 11,4% và tỉ lệ tiêu hóa

chất hữu cơ bằng phương pháp in vitro sinh khí tại thời điểm 24 giờ của cỏ voi

là 66,7% tổng thể tích khí sinh ra là 45,7 ml/0,2 g VCK và thể tích mê tan tạo

ra là 18,5 ml/0,2 g VCK Tương tự, nghiên cứu trên cừu của Đinh Văn Mười (2012) cho thấy tỉ lệ tiêu hóa chất hữu cơ của cỏ voi là 62,28% và tỉ lệ tiêu hóa

cỏ voi tỉ lệ nghịch với tuổi thu hoạch của cỏ voi

2.6.3 Cỏ sả

Cỏ sả có tên khoa học là Panicum maximum, thu hoạch cỏ lứa đầu lúc 60

ngày tuổi, các lứa sau khoảng 30 – 45 ngày Năng suất cỏ sả lá lớn trồng thâm canh đủ nước tưới đạt 30 tấn/ha, thu hoạch 8 – 10 lứa và đạt 240 – 300 tấn/ha/năm Tài liệu của Viện Chăn nuôi (2001) cho biết cỏ sả có protein thô

là 8,3% Ngoài ra, cỏ sả còn chứa chất kháng dinh dưỡng như saponin là 0,9

mg/100g và tanin là 0,16 mg/100g (Onyeonagu et al., 2013) Ortega-Gómez et

al (2011) cho biết: cỏ sả có hàm lượng NDF và lignin của cỏ sả lần lượt là

72,6% và 8,5 % Theo nghiên cứu của Bùi Quang Tuấn (2005): năng suất cỏ sả

183 tấn/ha/năm, protein thô 11,3% và tỉ lệ tiêu hóa in vitro của cỏ sả 40 ngày

tuổi tại thời điểm 24 giờ là 44,0% Nghiên cứu của Lê Hoa và Bùi Quang

Tuấn (2009) cho biết cỏ voi có protein thô là 11,8% và tỉ lệ tiêu hóa in vitro tại

thời điểm 24 giờ là 55,4%

Theo Babayemi (2007) protein thô của cỏ sả là 7,9% và tỉ lệ tiêu hóa chất

hữu cơ bằng phương pháp in vitro sinh khí tại thời điểm 24 giờ của cỏ sả là

64,7%, tổng thể tích khí sinh ra là 45 ml/0,2 g VCK và thể tích mê tan là 22,5 ml/0,2 g VCK

2.6.4 Cỏ ruzi (Brachiaria ruziziensis)

Theo Viện Chăn nuôi (2001) protein thô của cỏ ruzi là 11,53% Tài liệu

của Vũ Duy Giảng et al (2008) cho biết năng suất của cỏ ruzi đạt 80 tấn/ha/năm, protein thô 7 – 13%, tỉ lệ tiêu hóa vật chất khô in vitro 55 – 75%

Còn theo nghiên cứu của Lê Hoa và Bùi Quang Tuấn (2009): có ruzi có

protein thô là 9,93% và tỉ lệ tiêu hóa in vitro tại thời điểm 24 giờ là 54,2%

2.6.5 Cỏ lông tây (Brachiaria multica)

Theo Viện Chăn nuôi (2001) cỏ lông tây có protein thô là 8,88% Ngoài

ra, cỏ lông tây còn chứa chất kháng dinh dưỡng như tanin là 1,62%

(Kumarmath et al., 2004) Tài liệu của Vũ Duy Giảng et al (2008) cho biết

năng suất của cỏ lông tây đạt 70 – 80 tấn/ha/năm, protein thô 14 – 20%, tỉ lệ

tiêu hóa vật chất khô in vitro 55 – 65% Nghiên cứu của Doan Huu Luc et al (2009) cho thấy tỉ lệ tiêu hóa in vitro của cỏ lông tây tại thời điểm 48 giờ là

63% và thể tích khí 30,3 ml/0,2 g VCK

Tương tự, nghiên cứu in vitro tại thời điểm 72 giờ của Nguyễn Ngọc

Đức An Như và Nguyễn Văn Thu (2015) cho thấy tỉ lệ tiêu hóa vật chất khô của cỏ lông tây là 34,3%, tổng thể tích khí sinh ra là 30,5 ml/0,2 g VCK, thể tích mê tan và carbonic sinh ra lần lượt là 4,55 và 22,7 ml/0,2 g VCK; tổng thể tích khí, thể tích mê tan và carbonic tính theo chất hữu cơ tiêu hóa lần lượt là 361; 53,8 và 268 ml/g

2.6.6 Khô dầu bông vải (Gossypium herbaceum)

Theo Viện Chăn nuôi (2001) protein của khô dầu bông vải là 36,7% Tài

liệu của Vũ Duy Giảng et al (2008) cho biết hạt bông có hàm lượng protein

thô, lipit cao và độc tố gosypol, nên cho ăn quá nhiều sẽ ảnh hưởng đến vi sinh vật dạ cỏ Hiện nay người ta đề nghị 150 g/kg thức ăn khẩu phần Theo Bùi Đức Lũng (2005) protein của khô dầu bông vải là 40 – 41%, nên dùng 12 – 13% trong khẩu phần nuôi bò

Theo Lee et al (2003) thể tích mê tan sinh ra tại thời điểm 24 giờ bằng phương pháp in vitro sinh khí của khô dầu bông vải (ml/0,2g) là 4,48 ml

2.6.7 Khô dầu dừa (Cocos mucifera)

Khô dầu dừa là phụ phẩm sau khi chiết tách dầu từ cơm dừa, đây là thức

ăn cung cấp năng lượng và protein cho bò, nhưng còn hạn chế là chất béo cao

dễ bị ôi, khét Tài liệu của Viện Chăn nuôi (2001) cho biết protein thô của khô

dầu dừa là 19,4% và chất béo 6,7% Nghiên cứu của Doan Huu Luc et al (2009) cho thấy tỉ lệ tiêu hóa in vitro của khô dầu dừa tại thời điểm 48 giờ là

51,5% và thể tích khí là 21,4 ml

Theo Lee et al (2003) thể tích mê tan sinh ra tại thời điểm 24 giờ bằng phương pháp in vitro sinh khí của khô dầu dừa (ml/0,2g) là 6,63 ml Tương tự, nghiên cứu in vitro tại thời điểm 72 giờ của Nguyễn Ngọc Đức An Như và

Nguyễn Văn Thu (2015) cho thấy tỉ lệ tiêu hóa vật chất khô là 36,1%, tổng thể tích khí sinh ra là 16 ml/0,2 g VCK, thể tích mê tan và carbonic sinh ra lần lượt là 2,74 và 11,1 ml/0,2 g VCK; tổng thể tích khí, thể tích mê tan và carbonic tính theo chất hữu cơ tiêu hóa lần lượt là 243; 41,6 và 168 ml/g Theo nghiên cứu của Đoàn Hữu Lực (2006) bổ sung 20% khô dầu dừa trong khẩu phần nuôi bò lai Sind giai đoạn sinh trưởng cho tăng khối lượng bình quân 494 g/ngày và HSCHTĂ là 7,97 kg tương đương với nghiệm thức

sử dụng bột cá trong khẩu phần Tương tự, nghiên cứu của Jordan et al (2006)

cho thấy khi bổ sung dầu dừa hoặc KDD trong khẩu phần nuôi bò đều làm

giảm số lượng protozoa trong dịch dạ cỏ, cải thiện tăng khối lượng

2.6.8 Cám gạo

Cám gạo mịn có protein 11 – 13% và béo thô 10 – 15%, khi bổ sung trong khẩu phần ăn nhiều chất xơ sẽ làm tăng tỉ lệ tiêu hóa chất xơ trên gia súc nhai lại Cám gạo có thể coi là thức ăn cung cấp năng lượng và protein cho bò,

nhưng còn hạn chế là chất béo cao dễ bị ôi, khét (Vũ Duy Giảng và ctv.,

2008)

Nhìn chung các loại cỏ sử dụng phổ biến trong chăn nuôi bò như cỏ voi,

cỏ sả, cỏ ruzi và cỏ lông tây là nhóm thức ăn cung cấp chất xơ chính trong khẩu phần Ngoài ra, cần bổ sung thêm thức ăn cung cấp năng lượng như cám gạo và thức ăn cung cấp đạm như ngọn lá mì, khô dầu dừa và khô dầu bông vải Việc kết hợp các loại thức ăn trên lại với nhau là cần thiết nhằm đảm bảo nhu cầu chất xơ, năng lượng và chất đạm cho bò sinh trưởng

2.7 Nghiên cứu sử dụng lá mì trong chăn nuôi bò 2.7.1 Nghiên cứu sử dụng lá mì trong khẩu phần lên tỉ lệ tiêu hóa trên bò

Lá mì khô là nguồn thức ăn rất tốt chăn nuôi bò, theo nghiên cứu của

Wanapat et al (1997) bò tiêu thụ lá mì khô tính theo vật chất khô ăn vào là

3,1% khối lượng bò và có tỉ lệ tiêu hóa vật chất khô là 71% Lá mì khô cung cấp số lượng tanin đậm đặc ăn vào 13,4 g/bò/ngày không ảnh hưởng đến tiêu

thụ VCK hàng ngày (Duong Nguyen Khang, 2004; Wanapat et al., 2000) Tuy

nhiên lá mì tươi ăn vào thấp hơn so với lá mì khô Do hợp chất cyanogenic glycosides (linamarin) trong NM tươi khi thủy phân sẽ phóng thích hydrogen cyanide (HCN) có vị đắng, từ đó làm giảm lượng lá mì tươi ăn vào hàng ngày

của thú (Kounnavongsa et al., 2010) Hợp chất cyanogen bị thủy phân tại dạ

cỏ bởi vi sinh vật dạ cỏ để phóng thích HCN, sau đó HCN được hấp thu vào máu và được gan khử độc thành thiocyanate để thải ra ngoài qua nước tiểu (Kumar, 1992) HCN là chất gây độc trên động vật khi ăn vào số lượng lớn thì gốc CN- kết hợp chặt chẽ với hemoglobin ức chế quá trình vận chuyển oxygen

làm cho cơ thể động vật thiếu oxy, ngạt thở và chết (Dương Thanh Liêm và

ctv., 2002)

Nhiều nghiên cứu cũng cho thấy bổ sung lá mì khô vào khẩu phần rơm khô hoặc cỏ xanh đã cải thiện tỉ lệ tiêu hóa thức ăn Cụ thể, bò sữa cho ăn bổ sung lá mì khô 2,0 kg/con/ngày đã làm tăng tỉ lệ tiêu hóa thức ăn 7 – 10% và tăng hàm lượng N-NH3 trong dạ cỏ trong phạm vi 16,5 – 21,2 mg% (Đoàn

Đức Vũ và ctv., 2002) Theo nghiên cứu trên bò của Vongsamphanh and

Wanapat (2004) bổ sung lá mì khô 0,6 kg/con/ngày đã làm tăng tỉ lệ tiêu hóa thức ăn và tăng số lượng vi khuẩn dạ cỏ Bổ sung LM khô 1 kg/con/ngày đã làm tăng tỉ lệ tiêu hóa các dưỡng chất thức ăn trên bò, tăng số lượng vi khuẩn

trong dạ cỏ, nhưng số lượng protozoa có khuynh hướng giảm (Granum et al., 2007) Theo nghiên cứu của Chu Manh Thang et al (2010) bổ sung 22% lá mì

khô trong khẩu phần rơm ủ urê thì tỉ lệ tiêu hóa dưỡng chất thức ăn như VCK, CHC, CP đạt trên 60% và NDF là 55,7% Tương tự, theo nghiên cứu của

Yuang TLang et al (2001) tỉ lệ tiêu hóa chất hữu cơ trên Trâu của NM khô là

62%

Mặt khác, trạng thái NM tươi hoặc NM khô khi bổ sung vào khẩu phần thức ăn trên bò không ảnh hưởng đến TLTH các dưỡng chất thức ăn, nồng độ N-NH3 và vi sinh vật dạ cỏ (Promkot and Wanapat, 2009; Wora-anu et al., 2007) Tương tự, nghiên cứu trên trâu của Trịnh Văn Trung và ctv (2007) khi

bổ sung LM khô 1,0 – 1,5 kg/con/ngày trong khẩu phần cỏ voi đã làm tăng tỉ

lệ tiêu hóa thức ăn so với lô đối chứng

Tóm lại tỉ lệ tiêu hóa thức ăn tăng có thể do hàm lượng CP và NDF của ngọn lá mì Khi bổ sung LM vào khẩu phần thức ăn thô xanh, vừa làm giảm NDF trong khẩu phần, vừa bổ sung thêm protein thô trong khẩu phần dẫn đến tăng họat động của vi khuẩn dạ cỏ và tăng tỉ lệ tiêu hóa thức ăn Chẳng hạn, cỏ

tự nhiên có NDF cao hơn cây họ đậu, nên tỉ lệ tiêu hóa của cỏ tự nhiên thấp

hơn so với cây họ đậu (McDonald et al., 2002)

Ngoài ra, nghiên cứu của Sath et al (2012) đã cho thấy khi tăng mức bổ

sung lá mì khô 0, 12, 21 và 27% trong khẩu phần cỏ lông tây và rơm khô thì nitơ ăn vào tăng trong phạm vi 43 – 75 g/con/ngày và nitơ tích lũy cũng tăng theo mức bổ sung lá mì dao động trong phạm vi 16 – 27 g/con/ngày Nitơ thải

ra tăng theo mức bổ sung lá mì dao động trong phạm vi 26 – 48 g/con/ngày Điều này cho thấy bổ sung lá mì ở mức cao hơn 27% trong khẩu phần ăn cho

bò sẽ không có lợi, do nitơ bài thải tăng Nitơ bài thải trong phân tăng là do tanin kết hợp với protein tạo thành phức hợp khó tiêu hóa sẽ được bài thải theo

phân (Merkel et al., 1999; Sath et al., 2012) Kết quả này cũng phù hợp với

nghiên cứu Groff and Wu (2005) cho thấy khi tăng mức protein thô trong khẩu phần thì nitơ tích lũy và bài thải cũng tăng theo

2.7.2 Nghiên cứu ảnh hưởng lá mì trong khẩu phần đến tăng khối lượng trên bò

Sử dụng lá mì bổ sung vào khẩu phần nuôi bò và trâu đã cải thiện vật chất khô ăn vào và tăng khối lượng Bổ sung LM khô trong khẩu phần nuôi bò

và trâu đã cải thiện vật chất khô ăn vào và tăng khối lượng (Khonglalien et al., 2007; Ho Thanh Tham et al., 2008; Keo Sath et al., 2008; Dao Lan Nhi et al., 2001; Trịnh Văn Trung và ctv., 2007; Souksamlane et al., 2010) Theo nghiên cứu trên bò lai Sind của Phạm Ngọc Duy và ctv (2015): bổ sung 20% lá mì

khô trong khẩu phần cho tăng khối lượng bình quân là 425 g/ngày cao hơn lô

đối chứng Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của Phạm Thế Huệ và

ctv (2012): khi nuôi bò đực lai Sind vỗ béo cho ăn LM ủ chua 20% trong khẩu

phần cho thấy VCK ăn vào và tăng khối lượng cao hơn so với lô đối chứng

Theo Ho Quang Do et al (2002) bò lai Sind cho ăn khẩu phần bổ sung lá mì

tươi 3 kg/100 kg KL cho tăng khối lượng 42% so với lô đối chứng Việc bổ sung lá mì trong khẩu phần giúp cân đối protein thô của khẩu phần ăn và cải thiện tăng khối lượng trên bò Điều này phù hợp với nghiên cứu trên bò lai Sind của Nguyễn Văn Thu và Nguyễn Thị Kim Đông (2015) khi tăng mức độ

bổ sung protein trong khoảng 140 – 230 g/100kg KL, VCK ăn vào, TLTH protein thô, nitơ tích lũy và tăng khối lượng trên bò tăng dần theo mức độ bổ sung protein

Theo nghiên cứu của Duong Nguyen Khang (2004): khi bổ sung 0 – 20%

NM khô, ủ chua và tươi trong khẩu phần nuôi bò ta, vật chất khô ăn vào và tăng khối lượng ở bò tăng theo mức độ bổ sung NM Tuy nhiên bò cho ăn bổ sung NM khô và ủ chua cho tăng khối lượng cao hơn so với NM tươi; có thể

do hàm lượng HCN trong NM tươi cao nhất Do giảm số lượng triiodothyronine và thyroxin trong máu Thí nghiệm trên bò của Dương Nguyên Khang (2004) bổ sung NM tươi trong khẩu phần thí nghiệm có số lượng HCN ăn vào 2,4 mg/kg KL đã làm giảm số lượng triiodothyronine và

thyroxin trong máu bò Tương tự, nghiên cứu của Fasae et al (2012) số lượng

HCN của lá mì ăn vào 8 mg/kg KL thì giảm TLTH và tăng khối lượng trên cừu cũng giảm Theo báo cáo của Majak and Cheng (1984) liều gây độc tối thiểu của HCN trên bò là 5,1 mg/kg khối lượng

Tóm lại ngọn lá mì đã đáp ứng nhu cầu thiếu hụt dinh dưỡng trong khẩu phần có chất xơ cao, đặc biệt là protein thô đã góp phần cải thiện đáng kể tăng khối lượng trên bò và trâu Điều này phù hợp với tài liệu của Preston and Leng (1991): khi khẩu phần thiếu dinh dưỡng thì lượng ăn vào giảm, chất dinh dưỡng hạn chế đầu tiên có thể là N-NH3 và các axít amin thiết yếu cho gia súc nhai lại Khi bổ sung protein vào khẩu phần thiếu protein thì tăng lượng ăn vào và tăng năng suất vật nuôi

2.7.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của lá mì đến phát thải mê tan trên bò

Ngoài ra, một số nghiên cứu đã cho thấy khi bổ sung lá mì đã làm giảm

phát thải mê tan trên bò Theo nghiên cứu của Tran Hiep et al (2010) bò cho

ăn khẩu phần bổ sung 16% lá mì khô làm giảm phát thải mê tan so với khẩu

phần cỏ voi Tương tự, nghiên cứu của Phạm Ngọc Duy và ctv (2015) cho

thấy bổ sung bột lá mì khô 20% trong khẩu phần làm giảm phát thải mê tan thí

nghiệm in vitro là 48,6% và thí nghiệm in vivo là 37,5%

Tóm lại nuôi bò cho ăn khẩu phần bổ sung NM đã làm giảm phát thải mê

tan; có thể do các chất dinh dưỡng của NM thoát qua dạ cỏ tốt (Wanapat et al.,

1997), nghĩa là lên men dạ cỏ thấp dẫn đến giảm phát thải mê tan Ngoài ra, hàm lượng tanin đậm đặc trong NM cũng làm giảm số lượng protozoa trong

dạ cỏ và có liên quan đến giảm phát thải mê tan

2.8 Giả thuyết của đề tài

Bổ sung NM khô, ủ chua và tươi trong khẩu phần cỏ voi có thể làm giảm phát thải mê tan, nhưng không ảnh hưởng đến năng suất và sức khỏe bò

Thay thế KDD bằng NM khô trong khẩu phần cỏ voi, có thể đạt tăng khối lượng tối ưu và hướng đến giảm phát thải mê tan

Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Nội dung nghiên cứu

Các nghiên cứu được tiến hành theo 04 nội dung sau:

(1) Khảo sát tỉ lệ tiêu hóa và sinh mê tantrên một số loại thức ăn và hỗn

hợp cỏ voi với ngọn lá mì khô bằng kỹ thuật in vitro sinh khí

(2) Ảnh hưởng của ngọn lá mì khô, ủ chua và tươi trong khẩu phần lên tỉ lệ tiêu hóa và sinh mê tan trên bò lai Sind

(3) Ảnh hưởng của ngọn lá mì khô, ủ chua và tươi trong khẩu phần lên tăng khối lượng và sinh mê tan trên bò lai Sind

(4) Ảnh hưởng khi thay thế khô dầu dừa bằng ngọn lá mì khô trong khẩu phần lên tăng khối lượng và sinh mê tan trên bò lai Sind

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 3.2.1 Địa điểm nghiên cứu

Thí nghiệm ―Khảo sát tỉ lệ tiêu hóa và sinh mê tantrên một số loại thức

ăn và hỗn hợp cỏ voi với ngọn lá mì khô bằng kỹ thuật in vitro sinh khí‖ được

tiến hành tại Phòng thí nghiệm E205 của Bộ môn Chăn nuôi, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ

Thí nghiệm ―Ảnh hưởng của ngọn lá mì khô, ủ chua và tươi trong khẩu phần lên tỉ lệ tiêu hóa và sinh mê tan trên bò lai Sind‖, ―Ảnh hưởng của ngọn lá

mì khô, ủ chua và tươi trong khẩu phần lên tăng khối lượng và sinh mê tan trên bò lai Sind‖ và ―Ảnh hưởng khi thay thế khô dầu dừa bằng ngọn lá mì khô trong khẩu phần lên tăng khối lượng và sinh mê tan trên bò lai Sind‖ được tiến hành tại Trung tâm Nghiên cứu và Chuyển giao Khoa học Công nghệ, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh

Phân tích thành phần dinh dưỡng của thực liệu và các chỉ tiêu khác của

thí nghiệm in vitro tại Phòng thí nghiệm, Bộ môn Chăn nuôi, Khoa Nông

nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ

Phân tích thành phần dinh dưỡng của thực liệu và các chỉ tiêu khác của các thí nghiệm ―Ảnh hưởng của ngọn lá mì khô, ủ chua và tươi trong khẩu phần lên tỉ lệ tiêu hóa và sinh mê tan trên bò lai Sind‖, ―Ảnh hưởng của ngọn lá mì khô, ủ chua và tươi trong khẩu phần lên tăng khối lượng và sinh mê tan trên

bò lai Sind‖ và ―Ảnh hưởng khi thay thế khô dầu dừa bằng ngọn lá mì khô trong khẩu phần lên tăng khối lượng và sinh mê tan trên bò lai Sind‖ tại Trung

tâm Nghiên cứu và Chuyển giao Khoa học Công nghệ, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh

3.2.2 Thời gian nghiên cứu

Thời gian thí nghiệm được thực hiện từ tháng 10/2012 đến tháng 03/2015

3.3 Phương pháp nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu gồm 04 thí nghiệm được thực hiện như sau:

3.3.1 Phương pháp nghiên cứu cho thí nghiệm 1: Khảo sát tỉ lệ tiêu hóa và sinh mê tan trên một số loại thức ăn và hỗn hợp cỏ voi với ngọn lá mì khô

bằng kỹ thuật in vitro sinh khí

Mục tiêu thí nghiệm

Xác định tỉ lệ tiêu hoá và sinh mê tan bằng kỹ thuật in vitro sinh khí trên

một số loại thức ăn như: cỏ voi, cỏ ruzi, cỏ sả, cỏ lông tây, khô dầu bông vải, khô dầu dừa, ngọn lá mì khô và hỗn hợp cỏ voi với ngọn lá mì khô trong khẩu phần thức ăn nuôi bò

Địa điểm và thời gian thí nghiệm

Thí nghiệm được tiến hành tại Phòng thí nghiệm E205 của Bộ môn Chăn nuôi, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ Thời gian thực hiện thí nghiệm từ tháng 10/2012 đến tháng 03/2013

Gia súc thí nghiệm

Dịch dạ cỏ bò thực hiện thí nghiệm in vitro được lấy từ bò lai Sind đã mổ

lỗ dò

Thức ăn thí nghiệm

Thành phần dinh dưỡng của cỏ lông tây, cỏ ruzi, cỏ sả, cỏ voi, ngọn lá

mì khô, khô dầu dừa và khô dầu bông vải dùng trong thí nghiệm 1 được trình bày qua bảng 3.1

Bảng 3.1: Thành phần dinh dưỡng của thực liệu thí nghiệm 1

VCK: vật chất khô, CHC: chất hữu cơ, CP: protein thô, NDF: xơ trung tính, Tro: khoáng tổng số

thu hoạch lần 2 là cỏ tái sinh lúc 35 – 40 ngày tuổi Ngọn lá mì (Manihot

esculenta Crantz) thu hoạch cả ngọn và lá khoảng 0,5 m từ cây khoai mì giống

KM94 lúc 5 – 6 tháng tuổi Tất cả thực liệu thức ăn trên được cắt ngắn 1 – 2

cm, được sấy khô nhiệt độ 60oC đến khi đạt VCK trên 85% và nghiền mịn qua

lưới có kích thước 1 mm Khô dầu bông vải (Gossypium herbaceum) và khô

dầu dừa (Cocos nucifera) được nghiền mịn qua lưới có kích thước 1 mm

Chuẩn bị dịch dạ cỏ bò

Dịch dạ cỏ được lấy từ 03 con bò mổ lỗ dò, cho ăn cùng khẩu phần ăn là

cỏ tự nhiên và rơm khô (xem phụ lục 1: hình 1, trang 1) Dịch dạ cỏ được lấy vào buổi sáng trước khi cho bò ăn (Menke and Steingass, 1988) Hộ dân được thuê nuôi dưỡng bò mổ lỗ dò dạ cỏ tại ấp Phú Long, xã Phú Thạnh, huyện Trà

Ôn, tỉnh Vĩnh Long Dịch dạ cỏ sau khi lấy được đựng trong bình thủy nước

để giữ ấm Sau đó đem dịch dạ cỏ về phòng thí nghiệm tiến hành lọc nhanh qua lớp vải muselin cho vào bình thủy tinh, ủ ấm nhiệt độ 39oC Tiếp tục bơm carbonic vào dịch dạ cỏ tạo điều kiện yếm khí, đậy kín và ủ mẫu thí nghiệm

Chuẩn bị dung dịch ủ mẫu in vitro sinh khí

Là hỗn hợp gồm các dung dịch: Dung dịch đa lượng, dung dịch vi lượng, dung dịch đệm, dung dịch resazurin và dung dịch khử (xem phụ lục 2, trang 5) Dung dịch này được giữ ấm 390C, khấy đều, sục carbonic vào dung dịch

cho đến khi màu xanh chuyển sang màu hồng Dung dịch có pH từ 7 đến 7,3 trước khi cho vào ủ mẫu

Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 lần lặp lại Các nghiệm thức là (1) thức thô xanh như cỏ lông tây, cỏ ruzi, cỏ sả và cỏ voi; (2) thức ăn bổ sung protein như ngọn lá mì khô, khô dầu bông vải và khô dầu dừa; (3) hỗn hợp cỏ voi với 4 mức thay thế ngọn lá mì khô 0, 10, 20 và 30% tính theo vật chất khô

Đồng thời có bố trí mẫu trắng với 2 lần lặp lại Mẫu trắng là mẫu chỉ có dịch dạ cỏ và dung dịch đệm, không có chứa mẫu Đo đạc lượng khí sinh ra từ mẫu trắng, sử dụng tính toán hiệu chỉnh lượng khí sinh ra từ các mẫu thí nghiệm một cách chính xác hơn

(1) Thí nghiệm 1a: Xác định tỉ lệ tiêu hóa và sinh mê tan của cỏ lông tây,

cỏ ruzi, cỏ sả và cỏ voi bằng kỹ thuật in vitro sinh khí

Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 nghiệm

thức và 5 lần lặp lại Bốn nghiệm thức là 4 loại thức thô xanh như: Cỏ lông tây, cỏ ruzi, cỏ sả và cỏ voi

Bốn nghiệm thức thí nghiệm:

Nghiệm thức 1: Cỏ lông tây Nghiệm thức 2: Cỏ ruzi Nghiệm thức 3: Cỏ sả Nghiệm thức 4: Cỏ voi

(2) Thí nghiệm 1b: Xác định tỉ lệ tiêu hóa và sinh mê tan của ngọn lá mì

khô, khô dầu bông vải và khô dầu dừa bằng kỹ thuật in vitro sinh khí

Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 3 nghiệm

thức và 5 lần lặp lại Ba nghiệm thức là các loại thức ăn bổ sung protein như: ngọn lá mì khô, khô dầu bông vải và khô dầu dừa

Ba nghiệm thức thí nghiệm:

Nghiệm thức 1 (NMK): Ngọn mì khô Nghiệm thức 2 (KDBV): Khô dầu bông vải Nghiệm thức 3 (KDD): Khô dầu dừa

(3) Thí nghiệm 1c: Xác định tỉ lệ tiêu hóa và sinh mê tan của hỗn hợp cỏ

voi với các mức độ thay thế ngọn lá mì khô bằng kỹ thuật in vitro sinh khí

Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 nghiệm

thức và 5 lần lặp lại Bốn nghiệm thức là hỗn hợp cỏ voi với 4 mức thay thế ngọn lá mì khô 0, 10, 20 và 30% tính theo vật chất khô

Bốn nghiệm thức thí nghiệm:

Nghiệm thức 1 (NMK-0): Cỏ voi Nghiệm thức 2 (NMK-10): Cỏ voi + 10% ngọn lá mì khô Nghiệm thức 3 (NMK-20): Cỏ voi + 20% ngọn lá mì khô Nghiệm thức 4 (NMK-30): Cỏ voi + 30% ngọn lá mì khô

Phương pháp nghiên cứu

Phân tích thành phần dinh dưỡng thức ăn theo phương pháp AOAC (1990) và xơ trung tính (NDF) theo phương pháp của Goering and Van Soest (1970)

Các bước thực hiện thí nghiệm in vitro

Ủ mẫu thí nghiệm in vitro bằng kỹ thuật in vitro sinh khí của Menke and

Steingass (1988) thực hiện từ bước 1 đến bước 3

Bước 1: Cân khoảng 0,2 g mẫu (mẫu đã được nghiền kích thước 1 mm) cho vào ống xylanh thủy tinh 100 ml

Bước 2: Hút 20 ml dung dịch ủ mẫu in vitro sinh khí và 10 ml dịch dạ cỏ

bò cho vào ống xylanh thủy tinh đã có mẫu Đối với mẫu trắng thì ống xylanh thủy tinh không có mẫu Tất cả dung dịch và mẫu trong ống xylanh thủy tinh ở trong điều kiện yếm khí

Bước 3: Các ống xylanh thủy tinh này được ủ trong bếp chưng cách thủy (Memmert GmbHt Co., KG 8540, Germany) ở nhiệt độ 38 – 39oC trong 48 giờ, theo dõi và ghi nhận sinh khí (xem phụ lục 1: hình 3, trang 1)

Bước 4: Ghi nhận lại kết quả sản lượng khí sinh ra tại 48 giờ thí nghiệm; đồng thời lấy các ống xylanh thủy tinh này ra khỏi lò chưng cách thủy, thu sản lượng khí sinh ra và thực hiện đo xác định nồng độ mê tan, carbonic theo mô

tả của Soliva and Hess (2007), (xem phụ lục 1: hình 4, trang 1)

Bước 5: Chuyển toàn bộ hỗn hợp mẫu trong ống xylanh thủy tinh sau khi

ủ mẫu vào cốc lọc (crucible) và sau đó rửa sạch mẫu bằng nước nóng với aceton Sấy cốc lọc 105oC trong khoảng 12 giờ và cân khối lượng Tiếp tục