ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất thức ăn gia súc

Thức ăn gia súc đang là một vấn đề nan giải cho ngành chăn nuôi ở nước ta. Hiện tượng thiếu dinh dưỡng ảnh hưởng rất lớn tới sự sinh trưởng và phát triển bình thường của gia súc, làm cho gia súc kém phát triển, còi cọc, sức sản xuất giảm sút. Vấn đề bổ sung đạm, vitamin và các muối khoáng trong thức ăn đã trở thành một vấn đề cần đươc quan tâm. Những loại thức ăn giàu đạm như khô dầu lạc, xác mắm, thức ăn hạt bộ đậu… giá thành cao, cho nên tìm các loại thức ăn rẻ tiền, dễ chế biến và bảo quản đảm bảo dinh dưỡng cho gia súc là rất cần thiết. TMột trong những phương hướng hiện nay là dùng vi sinh vật để cải thiện phẩm chất thức ăn, cung cấp thêm các protein, vitamin, enzyme và các chất dinh dưỡng khác bổ sung vào khẩu phần ăn hằng ngày cho gia súc. Việc ứng dụng vi sinh vật vào chế biến thức ăn gia súc đã và đang được các nhà khoa học nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ. Vì vậy nhóm em đã chọn đề tài “Ứng Dụng Vi Sinh Vật Trong Sản Xuất Thức Ăn Gia Súc” làm đề tài cho bài tiểu luận của mình.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CNSH & KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG Đề Tài ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT THỨC ĂN GIA SÚC GVHD: NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI SVTH : NHÓM 4 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2012 2 BẢNG PHÂN CHIA CÔNG VIỆC STT HỌ VÀ TÊN MSSV Công việc 01 LÊ THỊ NGỌC ÁNH 2008110002  Tổng hợp tài liệu, gửi bài cho giáo viên  Tìm tài liệu phần lịch sử, cơ sở lí luận khái niệm và phân loại vi sinh vật trong sản xuất thức ăn gia súc. 02 NGUYỄN THỊ LÀI 2008110132  Tìm tài liệu phần một số loại vi sinh vật dùng trong thức ăn gia súc. 03 NGUYỄN THỊ TRÚC MAI 2008110169  Tìm tài liệu phần ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất thức ăn gia súc (protein, acid amin, dextran). 04 HUỲNH THỊ BÉ TRÚC 2008110328  Tìm tài liệu phần ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất thức ăn gia súc (enzyme, kháng sinh, vitamin). 05 NGUYỄN THỊ KIM TUYỀN 2008110344  Tìm tài liệu phần các phương pháp sản xuất thức ăn chăn nuôi và kết luận. DANH MỤC HÌNH Ứng Dụng Vi Sinh Vật Trong Sản Xuất Thức Ăn Gia Súc 3 2.1 Thức ăn chăn nuôi CN – 51 .7 4.1 Nấm men Saccharomyces cerersiae 10 4.2 Men rượu .11 4.3 Men bia khô .15 4.4 Nấm Torula utilis .15 4.5 Một số vi khuẩn cố định đạm 17 4.6 Vi khuẩn lactic .18 4.7 Tảo Spirulina .19 4.8 Một số hình ảnh về nuôi tảo thu sinh khối 21 5.1 Heo ăn chế phẩm vi sinh 23 5.2 Chế phẩm enzyme Probac w 23 5.3 Chế phẩm vitamin cho gia súc .26 5.4 Chế phẩm Dextran 100 26 5.5 Một số chế phẩm vi sinh vật cho gia súc .27 6.1 Ngô sau khi ủ chua 30 6.2 Ủ nóng thực vật làm thức ăn gia súc .31 Ứng Dụng Vi Sinh Vật Trong Sản Xuất Thức Ăn Gia Súc 4 MỤC LỤC hức ăn gia súc đang là một vấn đề nan giải cho ngành chăn nuôi ở nước ta. Hiện tượng thiếu dinh dưỡng ảnh hưởng rất lớn tới sự sinh trưởng và phát triển bình thường của gia súc, làm cho gia súc kém phát triển, còi cọc, sức sản xuất giảm sút. Vấn đề bổ sung đạm, vitamin và các muối khoáng trong thức ăn đã trở thành một vấn đề cần đươc quan tâm. Những loại thức ăn giàu đạm như khô dầu lạc, xác mắm, thức ăn hạt bộ đậu… giá thành cao, cho nên tìm các loại thức ăn rẻ tiền, dễ chế biến và bảo quản đảm bảo dinh dưỡng cho gia súc là rất cần thiết. T Một trong những phương hướng hiện nay là dùng vi sinh vật để cải thiện phẩm chất thức ăn, cung cấp thêm các protein, vitamin, enzyme và các chất dinh dưỡng khác bổ sung vào khẩu phần ăn hằng ngày cho gia súc. Việc ứng dụng vi sinh vật vào chế biến thức ăn gia súc đã và đang được các nhà khoa học nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ. Vì vậy nhóm em đã chọn đề tài “Ứng Dụng Vi Sinh Vật Trong Sản Xuất Thức Ăn Gia Súc” làm đề tài cho bài tiểu luận của mình. Ứng Dụng Vi Sinh Vật Trong Sản Xuất Thức Ăn Gia Súc 5 1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH Năm 1974, Paker đã đưa ra khái niệm probiotic để chỉ nhưng vi sinh vật và các chất làm cân bằng hệ vi sinh vật trong đường ruột của người và vật nuôi, kể từ đó đã có rất nhiều phát hiện về vai trò và tác dụng của vi sinh vật như tăng cường sức khoẻ của hệ tiêu hoá thông qua cân bằng hệ vi sinh vật ruột (Fuller, 1989), tăng miễn dịch, phòng chống bênh ung thư đường tiêu hoá (FAO/WHO, 2001),…Ở nước ta hiện nay, việc sản xuất probiotic để phục vụ chăn nuôi còn rất mới mẻ, bắt đầu được quan tâm trong khoảng một thập kỉ gần đây. Năm 1999 Lê Thanh Bình và cộng sự đã sản xuất ra sản phẩm PRO99 gồm 2 chủng vi khuẩn lactic và nuôi thử nghiệm trên gà Broiler cho thấy quần thể vi sinh vật đường ruột trong gà thay đổi theo hướng tích cực, các vi khuẩn lactic tang, E.coly giảm rõ rệt trên những con gà được ăn sản phẩm PRO99. Kích thước gà 50 ngày tuổi ở nhóm được ăn thức ăn bổ sung PRO99 cao hơn nhóm gà không được ăn loại thức ăn trền 10,6%. tiếp theo đó, Nguyễn Thị Hồng Hà và cộng sự cũng đã sản xuất được probiotic bằng 2 chủng bifidobacterium bifidum và lactobacillus acidophilus có khả năng ức chế vi khuẩn salmonella. 2. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI THỨC ĂN GIA SÚC 2.1. Khái niệm Thức ăn chăn nuôi là những nguyên liệu có nguồn gốc động vật, thực vật, vi sinh vật và hoá học mà có chứa các chất dinh dưỡng ở đang hấp thụ được và không gây hại đến sức khoẻ vật nuôi và sản phẩm của chúng. Những nguyên liệu có chứa các chất độc hại có thể chế biến thành thức ăn chăn nuôi sau khi đã khử hoặc làm vô bổ hết hoàn toàn các chất gây độc hại cho vật nuôi, và các sản phẩm của chúng. Vi sinh vật là loài sinh vật đơn giản nhất, được ứng dụng nhiều trong sản xuất thức ăn gia súc. Các vi sinh vật probiotic phải là nhưng vi sinh vật (VSV) hữu ích, chúng thường là các vi khuần (VK) (thường là các vk lactic, một số Ứng Dụng Vi Sinh Vật Trong Sản Xuất Thức Ăn Gia Súc 6 chủng bacillus),nấm men ( chủ yếu là các chủng thuộc loài saccharomyces cerevisiae và saccharomyces bouladii). Các vi sinh vật probiotic phải thoả mãn các điều kiện: 1. Sức sống cao 2. Tồn tại được trong môi trường tiêu hoá ( ph thấp, muối mật, có khả năng bám dính vào niêm mạc đường tiêu hoá ) 3. Phát triển và cạnh tranh được với các vsv có hại trong đường tiêu hoá 4. Có khả năng làm tăng đáp ứng miễn dịch Chúng được chia làm 3 nhóm chính: vi khuẩn, nấm và vi tảo. 2.2. Phân loại 2.2.1. Theo khả năng tổng hợp Theo khả năng tổng hợp thì có thể dùng 2 loại VSV sau đây để chế biến thức ăn cho gia súc.  Loại VSV dị dưỡng phát triển trên môi trường có chất hữu cơ (nguồn Cacbon hữu cơ ) cung cấp sẵn. Những VSV này gồm: vi khuẩn, men rượu, mấn mốc có khả năng tổng hợp đường và muối chứa nito vô cơ thành protit và lipit.  Loại VSV tự dưỡng phát triển trên môi trường không cần có sẵn nguồn Cacbon hữu cơ, axit amin, và các yếu tố sinh trưởng đăc biệt. Những VSV này gồm: tảo, rong đơn bào, và một số vi khuẩn đặc biệt( như Atozobacter, vi khuẩn nitrat hóa sống trong đất) có khả năng tổng hợp các nguyên tố khoáng, muối vô cơ, CO 2 thành hợp chất hữu cơ, axit amin và ozo, dựa vào tác dụng quang hợp hoặc hóa hợp để tự sinh sống. 2.2.2. Theo khả năng cung cấp chất dinh dưỡng  VSV cung cấp protein và axit amin Hiện nay người ta đã dùng men rượu (saccharomyces cerevisiae), men bia, men bánh mì, một số nấm men, nấm mốc có khả năng tổng hợp protit và lipit mạnh (Torula utilis, Candida utilis,…), và một số loại tảo rong (Chlorella) để sản xuất thức ăn đạm. Ngoài ra, còn có một số vi khuẩn được dùng đến như vi khuẩn ruột già E. coli, vi khuẩn cỏ khô Bacillus subtilis. Aerobader, Aerogenes, Mcrococcus glutamicus.  VSV cung cấp vitamin Ứng Dụng Vi Sinh Vật Trong Sản Xuất Thức Ăn Gia Súc hình 2.1: thức ăn chăn nuôi CN-51 7 Cung cấp vitamin B2 có Clostridium acetobutylicum, nang khuẩn Eremothecium, Ashbyii, Ashbya gossypii. Cung cấp vitamin B12 có Pronionibacterium frendreighii, Bacillus megaterium, Streplomyces olivaceus, Bacmethanicus. Cung cấp provitamin A (β – caroten) có Phycomyces plakeslecanus, Choanephora cucurbilarrum, và các loại rong Chorella vulgaris, C. pyrenoidosa.  VSV sản sinh enzim VSV sản sinh enzim gồm có: VSV cung cấp amilaza Aspernillus orizae, A.niger. VSV cung cấp proleinaza Bacillus subtilis.  VSV sản sinh kháng sinh tố VSV sản sinh kháng sinh tố dùng trong chăn nuôi gồm Streptomyces aureofaciens (oreomixin), Streptomyces rimosus (teramixin), Streptomyces griseus (treptomyxin), Penicillium chrysogenum (penixilin), ngoài ra còn dùng một số VSV khác: Bacillus sublilis chủng aterrimus, strepiomyces erythreus (eritromixin), S.hygroscopius (hygromixin B), S.spheroides và S. niveus (novobioxin), S.nourse (nystatin), S.antibiolicus (oleandomixin), S.ambofacieus (spiramixin), S.fradige (tilozin). 3. CƠ SỞ LÍ LUẬN Theo kết quả nghiên cứu, cứ 20 -30 phút, vi khuẩn sinh sản ( phân bào ) 1 lần, rong đơn bào ( tảo ) sinh sản mỗi lần thành 4 đến 8 tế bào con, mỗi ngày đêm có thể sinh sản mấy chục lần, men rượu mỗi giờ phân bào một lần. VSV còn có khả năng tổng hợp cao: tổng hợp các chất đơn giản trong môi trường thành chất hữu cơ phức tạp. Men rượu có thể tổng hợp 80% đạm vô cơ trong môi trường nuôi cấy thành protit trong thời gian ngắn. mỗi mét vuông rong tiểu cầu mỗi ngày tổng hợp được 10g protit, tính ra mỗi héc ta một năm thu hoạch được 30 tấn protit, tức là nhiều gấp trăm lần so với lượng protit chứa trong cây lương thực trồng trên một diện tích tương đương. VSV chứa trong tế bào nhiều protit và lipit (10%lipit, 50% protit); ngoài ra, nhiều loài VSV dùng để chế biến thức ăn gia súc( như men rượu, nấm men, rong tiểu cầu, ) còn chứa nhiều axit amin( như lizin, valin, metionin, tryptophan,…) và nhiều vitamin( như A, B1, B2, B12,B6,C, PP) thêm vào đó VSV còn chứa trong tế bào bào Ứng Dụng Vi Sinh Vật Trong Sản Xuất Thức Ăn Gia Súc 8 nhiều enzim và nhiều yếu tố quan trọng chưa xác định được, trong đó có một số sản sinh ra kháng sinh tố. Ngoài ra, thức ăn VSV có thể cung cấp nhiệt năng rất lớn. Nhiệt lượng của 1g bột rong tiểu cầu là 5,7 kcal, trong khi ấy mỗi gam sản phẩm cây lương thực chỉ sản sinh 3 kcal( lúa nếp 3,5 kcal, khoai lang 1,5 kcal). Về mặt ứng dụng trong nông nghiệp, thức ăn VSV có ý nghĩa lớn, vì nó có tác dụng nâng cao rất nhiều chất lượng của phụ phẩm nông nghiệp (dây lạc, dây lang, thân, lá cây họ đậu, lõi ngô,…) 4. MỘT SỐ LOẠI VI SINH VẬT DÙNG TRONG CHẾ BIẾN THỨC ĂN GIA SÚC 4.1. Nấm men 4.1.1. Đặc điểm chung • Nấm men thường có hình cầu hoặc hình bầu dục, một số có dạng hình que, kích thước từ 3 – 5 x 5 10µm • Có cấu tạo gần giống với tế bào thực vật, có đầy đủ các cơ quan của 1 tế bào nhân thực. • Có khả năng lên men 13 loại đường, đồng hoá 46 nguồn cacbon • Sinh sản bằng 3 cách: vô tính ( chủ yếu là nảy chồi ), đơn tính ( bào tử ), và hữu tính. • Có tốc độ sinh trưởng nhanh, khả năng thu sinh khối lớn. • Nguồn dinh dưỡng là các chất phi thực phẩm như dịch thuỷ phân, gỗ, mùn cưa, vỏ bào, và các phụ phẩm ngành công nghiệp, nông nghiệp. • Giá trị dinh dưỡng cao, không gây độc, hàm lượng protein cao từ 40-60%, đặc biệt là acid amin không thay thế được rất cao, đặc biệt là gần giống với protein động vật • Thành phần vitamin trong nấm men cũng rất cao và hoạt tính của nó cao gấp 2-3 lần vitamin tổng hợp. • Ngoài ra chúng còn chứa nhiều enzyme, kích tố có tác dụng tốt tới quá trình trao đổi chất, không gây độc. 3 chủng nấm men chủ yếu được dung trong sản xuất hiện nay là Saccharomyces, Candida và Torulopsis do khả năng chuyển hoá của 3 chủng này rất cao và đa dạng, quy trình công nghệ đơn giản.  Sản xuất sinh khối nấm men từ nguồn hidratcacbon thông thường Ứng Dụng Vi Sinh Vật Trong Sản Xuất Thức Ăn Gia Súc Hình 4.1: nấm men Saccharomyces cerersiae 9 Nguồn nguyên liệu chủ yếu là rỉ đường, tinh bột, xenlulo, dịch kiềm sunfit ( trong nước thải nhà máy giấy ), bã rượu… Rỉ đường -> xử lý-> pha loãng-> thanh trùng ->môi trường dinh dưỡng(nấm men – >nhân giống )-> nuôi thu sinh khối-> ly tâm ->sinh khối-> sấy khô-> thành phẩm  Sản xuất từ dầu mỏ và khí đốt 4.1.2. Ứng dụng trong chăn nuôi Nấm men được sử dụng cho chăn nuôi gia súc, gia cầm dưới dạng bột sinh khối men khô, bổ sung vào khẩu phần thức ăn. Chúng bổ sung một lượng lớn protein, góp phần giải quyết thiếu hụt thức ăn đạm trong chăn nuôi. 4.1.3. Một số chế phẩm nấm men dùng trong chăn nuôi 4.1.3.1. Men rượu Men rượu chứ nhiều protit có giá trị dinh dưỡng cao, nhiều axit amin cần thiết cho sự sống, một số vitamin nhóm B dễ biến thành vitamin D ( trong 1kg men rượu có từ 1000 – 5000 đơn vị vitamin D 2 ) và một số nguyên tố khác (như canxi, phốt pho, kalium). Người ta đã dùng men rượu và những nguyên tố vi lượng (như đồng, coban…) để làm tăng sinh trưởng của lợn, mỗi tấn thức ăn được bổ sung 40g men rượu, 10g sunfat đồng, 10g clorua coban, 2g KI, hòa với nước trước khi trộn với thức ăn. Nguyên tố vi lượng bổ sung vào men rượu có tác dụng giúp cho sự tổng hợp các loại men trong cơ thể gia súc tiến hành thuận lợi. Trong bánh men rượu có nhiều VSV như nấm men (Saccharomyces cerersiae,Saccharomyces pastorianus), nấm mốc (Amylomyces rouxii, A.rouxianus, Mucor rouxii), và vi khuẩn (Sareina ventriculi,…) làm nên men gluxit (mono và disaccarit) tạo thành rượu và cacbonic. Trong những năm gần đây việc ứng dụng bánh men rượu để chế biến thức ăn cho gia súc đã được ứng dụng rông rãi từ 1964 đến nay ở nhiều địa phương và cơ sở chăn nuôi (Cao Bằng), Gia Lâm, Đông Anh (Hà Nội), Yên Mỹ,Văn Giang ( Hải Hưng), Kim Anh( Vĩnh Phú), Thuận Thành( Hà Bắc), Đô Lương (Nghệ An). Men rượu (men thuốc bắc) ủ vào thức ăn như cám gạo theo tỷ lệ 4% so với thức ăn tinh có tác dụng làm biến đổi thành phần hóa học của thức ăn theo chiều hướng tốt, Ứng Dụng Vi Sinh Vật Trong Sản Xuất Thức Ăn Gia Súc Hình 4.2: men rượu 10 kích thích khẩu vị làm cho gia súc ăn hết khẩu phần và nâng cao hàm lượng các chất dinh dưỡng. Số lượng tế bào nấm men tăng dần, cao nhất sau khi ủ 24 giờ, lượng tế bào tăng tương đối nhanh (12 triệu đến 860 triệu/g thức ăn), từ 36 đến 48 giờ có chiều hướng giảm dần (818 triệu đến 814 triệu/g thức ăn). Các đạm chuyển hóa rõ rệt (đạm phức tạp thành đạm đơn giản, đạm thực vật thành đạm protein của nấm men, đạm vô cơ thành đạm hữu cơ). Lượng đạm tổng số hầu như không biến đổi. Từ 0 đến 48 giờ, mức 20mg xê dịch không đáng kể (thấp nhất là 20,03mg, cao nhất là 20,72mg/1g vật chất khô). Từ 0 giờ đến 18 giờ, đạm protein lúc đầu giảm, trái lại lượng phi protein tăng. Từ 24 giờ đến 48 giờ, có sự thay đổi trái lại. Hàm lượng rượu không nhiều (từ 16,3 đến 20,4mg/1g vật chất khô), và tăng dần theo chiều hướng tăng dần của tế bào nấm men, rượu gây mùi vị thơm ngon. Thực tế cho thấy lợn( từ 60 đến 120 ngày tuổi) ăn men rượu để sinh trưởng tốt, dịch ở dạ dày tiết ra nhiều hơn so với lợn không ăn men. Lượng axit chung( gồm HCL và axit lactic) trong dịch vị dạ dày ở con lợn ăn men rượu cao hơn con lợn không ăn men. Hoạt lực men pepxin của dạ dày ở con lợn ăn men rượu cao hơn con lợn không ăn men, ảnh hưởng tốt đến sự tiêu hóa thức ăn. Tỷ lệ tiêu hóa của thức ăn ủ men rượu có chiều hướng cao hơn thức ăn không có men rượu, nhất là đối với protit và gluxit trong thức ăn, do hoạt lực của men pepxin được tăng cường, ảnh hưởng tốt đến sự phân giải protit và hấp thụ thức ăn. Riêng tỷ lệ tiêu hóa chất mỡ và chất xơ thì chênh lệch không đáng kể. Lợn từ 60 đến 180 ngày tuổi được ăn bằng thức ăn ủ men rượu tăng trọng nhiều hơn lợn không ăn men rượu (trên 20%), lông mượt, da mịn có màu phớt hồng, thịt chắc. Số lượng hồng cầu, bạch cầu, huyết cầu tố giữa 2 lô chênh lệch rõ rệt. Thức ăn tiêu tốn để tăng 1kg thịt hơi ở lô ăn men rượu ít hơn lô không ăn men rượu, mức độ cảm nhiễm giun sán ở lô có ăn men rượu ít hơn hẳn lô không ăn men rượu. Bánh men rượu thuốc bắc ở các địa phương miền bắc được chế từ mội trường hỗn hợp rất phức tạp gồm có bột gạo và nhiều vị thuốc bắc (từ 3 đến 23 vị). Trong đó có rất nhiều chủng nấm men, nấm mốc và các VSV khác. Để đáp ứng nhu cầu sản xuất ở các địa phương cần đơn giản hóa môi trường nhân giống men rượu có thể rút bớt một số vị thuốc bắc chỉ lấy một số vị và lấy một vị làm đơn vị tính theo từng công thức mà không ảnh hưởng đến chất lượng của men rượu. Ứng Dụng Vi Sinh Vật Trong Sản Xuất Thức Ăn Gia Súc . “Ứng Dụng Vi Sinh Vật Trong Sản Xuất Thức Ăn Gia Súc làm đề tài cho bài tiểu luận của mình. Ứng Dụng Vi Sinh Vật Trong Sản Xuất Thức Ăn Gia Súc 5 1 nóng thực vật làm thức ăn gia súc. 31 Ứng Dụng Vi Sinh Vật Trong Sản Xuất Thức Ăn Gia Súc 4 MỤC LỤC hức ăn gia súc đang