2. Mục tiêu của ñề tài
1.3.3. Quá trình phân giải thức ăn xơ thô trong dạ cỏ
Quá trình tiêu hóa và phân giải thức ăn xơ thô trong dạ cỏ loài nhai lại ựược Nguyễn Xuân Trạch và Mai Thị Thơm (2004) miêu tả như sau:
Thức ăn xơ thô ựược tiêu hoá bởi VSV dạ cỏ. Các VSV này bám vào các tiểu phần thức ăn và thuỷ phân từng phần xelluloza và hemixelluloza nhờ enzym xellulaza của chúng. Quá trình thuỷ phân này sinh ra các loại ựường (glucoza, xyloza, v.v.). Những phân tửựường này là các sản phẩm trung gian và ựược lên men tiếp theo bởi các VSV dạ cỏ. Quá trình này sản sinh ra năng lượng dưới dạng ATP và các axit béo bay hơi. đó là các axit axetic, propionic và butyric theo một tỷ lệ tương ựối khoảng 70:20:8 cùng với một lượng nhỏ izobutyrric, izovaleric và valeric.
Phương trình tóm tắt mô tả sự lên men glucoza, sản phẩm trung gian, ựể tạo các axit béo bay hơi (AXBBH) như sơựồ 1.1.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 23 Quá trình phân giải vách tế bào ựòi hỏi VSV dạ cỏ phải bám vào các tiểu phần thức ăn ựể cho các enzym tiết ra có thể xâm nhập vào bên trong cấu trúc xơ của vách tế bào. Thế nhưng, như trình bày ở trên, các loại phụ phẩm ngũ cốc và thức ăn xơ thô chất lượng thấp có vách tế bào bị lignin hoá cao ựộ với những cấu trúc rất phức tạp. Celuloza và hemicelluloza nếu ở dạng tinh khiết ựều dễ tiêu hoá nhưng khi chúng liên kết với lignin tạo thành các phức chất bền vững thì rất khó tiêu hoá. Các liên kết hoá học trong các phức hợp ựó bền trong môi trường axit nhẹ của dạ cỏ. Hơn nữa lignin còn làm thành hàng rào ngăn chặn về mặt vật lý phắa ngoài cản trở VSV dạ cỏ và các enzym của chúng tiếp xúc với hemicelluloza và celluloza của vách tế bào. Sự kết hợp chặt chẽ giữa lignin với hemicelluloza tạo thành các phức chất ligno-hemicelluloza không những cản trở sự tiêu hoá hemicelluloza về mặt hoá học ở phần ngoài vách tế bào mà còn cản trở rất lớn về mặt vật lý (tạo hàng rào chắn) ựối với sự phân giải lõi celluloza ở phắa trong.
Cho ựến nay vẫn chưa có ý kiến thống nhất về tỷ lệ tiêu hoá của lignin trong ựường tiêu hoá của ựộng vật nhai lại. Theo một số tác giả khác thì không có một loại nào trong các VSV dạ cỏ phân lập có thể lên men lignin. Chắnh vì thế sự lignin hoá này làm cản trở sự tiếp cận của VSV và các enzym của chúng với celluloza và hemicelluloza. Các axit phenolic trong vách tế bào cũng có tác dụng ức chếựối với VSV và các men của chúng.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 24 Như vậy, khả năng phân giải vách tế bào thức ăn thô chất lương thấp bị hạn chế do:
- Polyme celluloza bị tinh thể hoá,
- Lignin (không tiêu hoá ựược) và các axit phenolic (ức chế VSV và enzym), - Sự liên kết chặt chẽ về vật lý và hoá học giữa hemicelluloza/celluloza của vách tế bào với lignin và các axit phenolic.
1.3.4. Các ựiều kiện cần thiết cho vi sinh vật phân giải thức ăn xơ thô trong dạ cỏ
Theo Vũ Duy Giảng và cs. (2008), ựể cho quá trình phân giải xơựược tốt VSV dạ cỏ phải tìm ựược các yếu tố dinh dưỡng cần cho sự tăng sinh của chúng và giúp chúng phân giải ựược các polyssacrit của vách tế bào thực vật của thức ăn xơ thô. Mặt khác chúng cũng cần có các ựiều kiện vật lý và hoá học thắch hợp ựể duy trì tốt quá trình phân giải xơ. Các chất dinh dưỡng cần cho vi sinh vật dạ cỏ. Cùng như mọi cơ thể sống khác VSV trước hết cần năng lượng, nitơ, khoáng và vitamin
Do vậy ựể ựảm bảo ựược các ựiều kiện thuận lợi cho quá trình phân giải xơ cần bổ sung ựều ựặn lượng nitơ, khoáng và vitamin bị thiếu. Trong trường hợp khẩu phần cơ sở là rơm ngũ cốc cần bổ sung thêm một lượng nhỏ năng lượng dễ lên men (bột, ựường hay tốt nhất là xơ không bị lignin hoá). Việc bổ sung các chất dinh duỡng này sẽ có các tác dụng sau:
- Giảm thời gian cần thiết ựể các VSV phân giải xơ cố ựịnh và xâm nhập ựược vào các mảnh thức ăn,
- Giúp tăng nhanh sinh khối VSV và tăng tốc ựộ phân giải vách tế bào của thức ăn.
Các ựiều kiện vật lý và hoá học cần thiết cho lên men xơ:
Hoạt lực của VSV phân giải xơ giảm khi pH dạ cỏ giảm xuống dưới 6,2. Do vậy, bổ sung quá nhiều thức ăn tinh vào khẩu phần có thể làm giảm pH dạ cỏ do ABBH ựược sinh ra nhiều và nhanh. Trong trường hợp bổ sung rỉ mật, thường cùng với urê, cần phải cho ăn ựều ựặn ựể tránh giảm ựột ngột pH dạ cỏ.
Hoạt lực phân giải xơ còn phụ thuộc vào việc cung cấp ựều ựặn các thành phần dinh dưỡng cần cho VSV và phụ thuộc vào tốc ựộ tái tổng hợp khu hệ VSV
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 25 dạ cỏ. Do vậy, trong thực tiễn thường phải áp dụng chế ựộ nuôi dưỡng sao cho các chất dinh dưỡng bổ sung ựược cung cấp ựều ựặn và thức ăn ựược thu nhận càng ựồng ựều trong ngày càng tốt, tránh tình trạng "no dồn ựói bóp".