2. Mục tiêu của ñề tài
1.3.2. Hệ sinh thái dạ cỏ
1.3.2.1. Môi trường sinh thái dạ cỏ
ðặc ñiểm nổi bật của bộ máy tiêu hóa ở gia súc nhai lại là những khoảng phình lớn, tại ñây có ñiều kiện môi trường thuận lợi cho VSV lên men carbohydrate và các hợp chất hữu cơ khác. Sản phẩm chủ yếu của quá trình lên men tại ñây là các axit béo bay hơi (ABBH), khí metan (CH4), khí cacbonic (CO2) và adenosine triphotphat (ATP) - chất mang năng lượng cần thiết cho sinh trưởng và phát triển của VSV.
Ở dạ cỏ có các ñiều kiện thuận lợi cho hoạt ñộng của quần thể VSV yếm khí phát triển. Nhờ tác dụng ñệm của muối photphat và bicacbonat của nước bọt, ñộ pH dạ cỏ dường như gần trung tính (pH = 6,7–7,4) và tương ñối ổn ñịnh (Nguyễn Xuân Trạch và cs., 2006). Nhiệt ñộ trong dạ cỏ khá ổn ñịnh từ 38-420 C. Môi trường yếm khí (nồng ñộ O2 <1%) do khí O2 nuốt vào theo thức ăn nhanh chóng ñược sử dụng, do các thể khí ñặc biệt là khi CO2 và khí CH4 liêntục ñược tạo ra trong quá trình lên men của VSV dạ cỏ nên môi trường yếm khí (Nguyễn Xuân Trạch và cs., 2006).
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 21
1.3.2.2.Hệ vi sinh vật dạ cỏ
Hệ VSV dạ cỏ luôn biến ñộng và phụ thuộc vào cấu trúc khẩu phần ăn của gia súc nhai lại. Nhờ hệ VSV mà ñộng vật nhai lại có khả năng sử dụng nguồn thức ăn nhiều xơ và cả nguồn nitơ phi protein.
VSV dạ cỏ gồm ba nhóm chính: Vi khuẩn, nấm, ñộng vật nguyên sinh ngoài ra còn có mycoplasma, các loài virut và thể thực khuẩn. Mycoplasma, virut, thực khuẩn thể không ñóng vai trò quan trọng trong tiêu hóa xơ. Số lượng loài, giống VSV thường xuyên thay ñổi, nó phụ thuộc vào thành phần thức ăn. Sự tiêu hóa trong dạ cỏ lại dựa vào hoạt ñộng phân giải của các loài VSV này.
• Vi khuẩn (Bacteria)
Vi khuẩn xuất hiện trong dạ cỏ loài nhai lại trong lứa tuổi còn non, mặc dù chúng ñược nuôi cách biệt hoặc cùng với mẹ chúng. Thông thường vi khuẩn chiếm số lượng lớn nhất trong VSV dạ cỏ và là tác nhân dạ chính trong quá trình tiêu hóa xơ. Tính từ năm 1941 là năm Hungate công bố những công trình nghiên cứu ñầu tiên về vi sinh vật dạ cỏñến nay ñã có hơn 200 loài vi khuẩn dạ cỏñược mô tả (Nguyễn Xuân Trạch và cs., 2006). Tổng số vi khuẩn có trong dạ cỏ thường vào khoảng 109-1010 tế bào/g chất chứa dạ cỏ. Trong dạ cỏ vi khuẩn ở thể tự do chiếm khoảng 25-30%, số còn lại (70%) bám vào các mẩu thức ăn, trú ngụ ở các nếp gấp biểu mô và bám vào protozoa.
• ðộng vật nguyên sinh (Protozoa)
Protozoa xuất hiện trong dạ cỏ khi gia súc bắt ñầu ăn thực vật thô. Sau khi ñẻ và trong thời gian bú sữa dạ dày trước không có protozoa. Protozoa không thích ứng với môi trường bên ngoài và bị chết nhanh. Trong dạ cỏ protozoa có số lượng khoảng 105–106 tế bào/g chất chứa dạ cỏ. Có khoảng 120 loài protozoa trong dạ cỏ. Protozoa trong dạ cỏñược phân thành hai nhóm: Một nhóm thuộc bộ Holotricha, nhóm kia thuộc bộ Oligotricha.
Số lượng protozoa có thể ñạt tới trên 106/ml dịch dạ cỏ ở gia súc ăn nhiều xơ và có thể chiếm tới 40% tổng sinh khối VSV trong dịch dạ cỏ. Thực ra cho tới nay tác dụng của protozoa với tiêu hóa còn chưa rõ, protozoa không có khả năng sử dụng NH3 như vi khuẩn, chúng có mặt tích cực là xúc tiến tiêu hóa chất xơ và
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 22 tiêu hóa rất nhanh tinh bột nên góp phần ổn ñịnh dạ cỏ. Nhưng chúng cũng có mặt tiêu cực là ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn, do ñó làm giảm hiệu quả sử dụng protein nói chung. Protozoa thể hiện vai trò của nó trong việc xé rách màng tế bào thực vật làm tăng diện tích tiếp xúc của vi khuẩn với cơ chất, tích lũy polysaccarid do chúng có khả năng nuốt tinh bột, bảo tồn nối ñôi của axit béo không no (Nguyễn Xuân Trạch và cs., 2006).
• Các loại nấm (Fungi)
Các nấm kị khí mới ñược phân lập gần ñây mặc dù số lượng ít 103 – 105 tế bào/1g chất chứa dạ cỏ nhưng chúng có khả năng xâm nhập và tiêu hóa thành phần cấu trúc thực vật bắt ñầu từ bên trong. Do ñó tạo ñiều kiện cho vi khuẩn bám vào ñể tiêu hóa xơ. Mặt khác nấm cũng tiết ra các loại men tiêu hóa xơ, các men này có khả năng hòa tan dễ hơn của vi khuẩn. Chính vì thế nấm có khả năng tấn công các tiểu phần thức ăn cứng hơn và lên men chúng nhanh hơn so với vi khuẩn. Sự công phá thức ăn của nấm cho phép vi khuẩn bám chắc vào cấu trúc tế bào và tiếp tục phân giải xenluloza. Với khẩu phần nhiều xơ, sinh khối nấm men có thể lên tới 10% tổng sinh khối VSV dạ cỏ. Như vậy, sự có mặt của nấm sẽ làm tăng nhanh quá trình tiêu hóa xơ.