2.9.1 Thân lá cây bắp
Thân lá cây bắp sau thu hoạch có giá trị dinh dư ng cao nhất trong tất cả các loại phụ phế phẩm từ ngũ cốc, và vì thế nó có tiềm năng lớn trong việc cải thiện dinh dư ng cho gia súc. Theo kết quả nghiên cứu của (Đinh Văn Cải và cộng tác 1999) thì thân cây bắp sau thu hoạch có 25-26% chất khô; 32% xơ thô; 68,7% NDF; Tỷ lệ tieu hoá chất hữu cơ: 53,3% và năng lượng trao đổi cho trâu bò: 7,46 M /kg chất khô. Cản trở lớn nhất đối với việc sử dụng thân cây bắp sau thu hoạch là khô cứng vì vậy cần thiết bị cán dập, chặt ngắn, phơi khô trước khi cho ăn hoặc phơi khô dùng dần.
2.9.2 Rơm rạ
Rơm rạ ở nước ta có khối lượng rất lớn nhưng tỷ lệ sử dụng trong chăn nuôi trâu bò còn rất khiêm tốn. Phần lớn chúng được sử dụng làm chất đốt, làm phân bón hay dung làm chất ủ. Ngoài ra chúng còn có thể sử dụng như một nguồn thức ăn chính để nuôi trâu bò. Rơm rạ còn là chất xơ rất tốt để phối hợp với thức ăn nhuyễn, những thức ăn đắt tiền khác trong chăn nuôi trâu bò sữa hay vỗ béo thịt.
Rơm lúa rất giàu Kali (K) hòa tan nhưng thiếu Canxi (Ca) có khả năng hấp thu, vì thế gia súc được nuôi dư ng bằng rơm lúa là chính thì cần phải bổ sung thêm nguồn Ca dễ tiêu. Rơm lúa còn có thành phần lignin thấp (6-7%) nhưng thành phần Silic cao (12-16%) so với các loại phế phẩm cây trồng khác (thường có khoảng 10-12% Silic). Thành phần Silic cao là nguyên nhân chính dẫn đến tỷ lệ tiêu hóa kém. Phần thân lúa được tiêu hóa nhiều hơn lá vì thế nên gặt lúa ở mức càng thấp càng tốt.
Thành phẩn khóa học (% khối lượng) của rơm rạ gồm chủ yếu là xenluloza (60%), lignin (14%), chất béo (1,9%) và protein (3,4%). Thành phần nguyên tố (% khối lượng): C~44%, H ~5%, N~0,92%, O ~49%.
Khẩu phần chủ yếu là rơm lúa với một lượng nhỏ thức ăn bổ sung sẽ làm cho bê tăng trưởng chậm, tuổi đẻ lứa đầu lúc 4-5 năm, còi xương và bò có tỷ lệ đậu thai thấp.
2.9.3 Bã mía
Bã mía chiếm 25-30% trọng lượng mía đem ép. Trong bã mía chứa trung bình 49% là nước, 48% là xơ (trong đó chứa 45-55% cellulose) 2,5% là chất hoà tan (đường). Bã mía có thể dùng làm nguyên liệu đốt lò, hoặc làm bột giấy, ép thành ván dùng trong kiến trúc, cao hơn là làm ra Furfural là nguyên liệu cho ngành sợi tổng hợp.(http://vi.wikipedia.org/wiki/M%C3%ADa).
Thành phần hóa học trong bã mía : Cellulose 46,0 %, Hemicelluloses 24,5 %, Lignin 20,0 %, Chất béo 3,4 %, Tro 2,4 %, Silica 2,0 %.
Bổ sung acid valeric và iso valeric vào chất chứa dạ cỏ sẽ kích thích sự
tiêu hóa cellulose in vitro, acid valeric và iso valeric không chỉ kích thích hoạt
tính của vi sinh vật thủy phân xơ mà còn kích thích sự sinh tổng hợp protit vi khuẩn trong dịch dạ cỏ bò cái (Huhtanen và Elliott, 1956; Bently et al, 1954).
2.10 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC 2.10.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 2.10.1 Tình hình nghiên cứu trong nước
Đỗ Thị Cẩm Hường (2012) đã phân lập được 62 dòng vi khuẩn từ dạ cỏ bò và tuyển chọn dược 3 dòng vi khuẩn có khả năng thủy phân bã mía mạnh (BM13, BM21, BM49). Kết quả cho thấy với 6% (v/v) tổ hợp 3 dòng vi khuẩn
này đem ủ 3 ngày trong điều kiện in vitro cho khả năng phân giải bã mía tốt
các nghiệm thức đối chứng là: 7,61% DM , 5,81% NDF, 7,59% tỷ lệ tiêu hóa xơ thô.
Danh Mô (2003, 2009) nghiên cứu và kết luận việc sử dung 42ml dung dịch dạ cỏ và 8ml dung dịch đệm có thể thay thế được 10ml dịch dạ cỏ và
40ml dư ng chất từ hóa chất bao gồm trypticase, NaHPO4, KH2PO4, MgSO4,
CaCl2, MnCl2, CoCl2, và FeCl3 và chất đệm trong nghiên cứu in vitro truyền
thống. Phương pháp này có thể sử dụng để đánh giá tỷ lệ tiêu hóa thức ăn
nhanh thay cho in vitro truyền thống, giảm được việc sử dụng hóa chất và chi
phí, ít phức tạp, giảm lao động trong quá trình pha chế hóa chất so với phương pháp truyền thống, và khắc phục tình trạng thiếu hóa chất trong các phòng thí nghiệm.
Các kết quả chỉ ra rằng nguồn dịch dạ cỏ (DDC) gia súc nhai lại có chứa các dư ng chất cần thiết cho vi sinh vật phát triển và sử dụng ở mức đọ 42ml dịch dạ cỏ với 8ml (42DDC) dung dịch đệm thay cho các hóa chất Goering và Van Soest (GVS) đề nghị làm nguồn dư ng chất cho vi sinh vật để xác định tỷ
lệ tiêu hóa thức ăn thô in vitro. Nguồn dịch dạ cỏ thu lấy từ lò mổ có tiềm
năng tận dụng làm nguồn vi sinh vật để xác định tỷ lệ tiêu hóa và nguồn dư n
thể làm nguồn vi sinh vật chủng trong nghiên cứu tiêu hóa thức ăn in vitro
(VSVP)
Kỹ thuật xác định tỷ lệ tiêu hóa in vitro 42DDC có giá thành thấp và bảo
vệ môi trường so với in vitro GSV và in vitro VSVP do tận dụng được vật liệu
sẵn có và ít dùng hóa chất. Kỹ thuật tiêu hóa in vitro 42DDC có thể ứng dụng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
để đánh giá chất lượng thức ăn thô, mức tiêu thụ thức ăn và mức tăng khối lượng của gia súc nhai lại. Kỹ thuật này có mối quan hệ tuyến tính gần với kỹ
thuật ước lượng tỉ lệ tiêu hóa in vivo (R2 > 0,93), in sacco (R2 = 0,83), in vitro
GVS (R2 = 0,93), sinh khí in vitro (R2 = 0,82) và in vitro VSVP R2 = 0,90).
Qui trình kỹ thuật in vitro 42DDC là ủ yếm khí 0,5g mẫu với 42ml DDC +
8ml dung dịch đệm ở 40oC, và sau đó là xử lý với dung dịch tẩy trung tính ở
85oC trong 12 giờ.
Trần Hồ Diễm Đoan (2013) khi thực hiện thí nghiệm in vitro để khảo sát
khả nằng phối hợp phân giải bã bã mía của các dòng vi khuẩn dạ cỏ dê và bò đã tìm ra 2 dòng vi khuẩn dê (DD7 và DD9) khi kết hợp với các dòng vi khuẩn dạ cỏ bò cho hiểu quả cao nhất với 27mm đường kính thủy phân và 11,13 % DM bã mía phân giải được. Khi giải trình tự gen cho thấy dòng DD9 đồng
hình đến 94% với dòng Bacillus Subtilis RC24. Khi phối hợp các dòng vi
khuẩn dạ cỏ bò (BM13, BM21, BM49) với DD9 cho kết quả phân giải bã mía tốt nhất (21,27 DM, 8,17 cellulose, 10,22% hemicellulose).
Nguyễn Đức Lượng và Nguyễn Phượng Hải (1996) nghiên cứu thành công việc tuyển chọn vi sinh vật tổng hợp cellulase cao để xử lý chất hữu cơ chứa cellulose.
Hà Thanh Toàn et al.,, (2010) khảo sát khả năng phân giải rác thải hữu cơ của
3 dòng vi khuẩn gồm có 1 dòng vi khuẩn bình nhiệt (300
C)(dòng C1b), 2 dòng
vi khuẩn ái nhiệt (550
C)(dòng 3a1 và 3a2). Kết quả cho thấy 2 nghiệm thức C2 (chủng vi khuẩn phân giải cellulose bình nhiệt dòng C1b) và nghiệm thức C4 (chủng vi khuẩn ái nhiệt dòng 3a2)đạt được các chỉ tiêu phù hợp nhất. Hơn
nữa 2 nghiệm thức này có lượng khí CO2, CH4 thải ra rất thấp, không gây ảnh
hưởng đến môi trường.
Võ Văn Phước Huệ (2011) phân lập các dòng vi khuẩn từ mẫu đất trồng lúa và dạ cỏ bò, có khả năng tổng hợp cellulose trên cơ chất rơm rạ và giấy photocopy từ đất trồng lúa và dạ cỏ bò. Kết quả thu được 4 dòng vi khuẩn (Q4, Q5, Q7 và Q8) có khả năng phân giải cellulose mạnh nhất. Trong đó, các dòng vi khuẩn cho thấy ba dòng Q5, Q7 và Q8đồng hình 99% với dòng
Bacillus megaterium, dòng vi khuẩn Q4 đồng hình 99% với dòng
2.10.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Abou-Taleb et al, (2009) Khảo sát sự ảnh hưởng của các nhân tố dinh
dư ng và môi trường đến sản xuất cellulase của hai dòng vi khuẩn Bacillus
alcalophilus S39 và Bacillus amyloliquefaciens C23 phân hủy cellulose. Xác định được rằng 1% CMC và 0,7% yeast là hàm lượng cung cấp carbon, nitơ và 3% vi khuẩn chủng vào ở điều kiện pH 7 là thích hợp nhất để sản xuất cellulase của hai dòng vi khuẩn này.
Oyeleke và Okusanmi (2008), đã tiến hành phân lập và khảo sát hoạt tính thủy phân cellulose của vi sinh vật từ dạ cỏ động vât nhai lại như bò, cừu và dê. Kết quả phân lập được một số dòng vi khuẩn và nấm có khả năng thủy
phân cellulose như P. eruginosa, Streptococcus, Bacillus, Penicillin,
Aspergillus, Mucor và Fusarium.
Clostridium papyrosolvens cũng được phát hiện có khả năng tổng hợp
cellulase. Clostridium papyrosolvens được nuôi cấy 48h trong điều kiện kỵ khí
ở 350C cho dịch trích có hoạt tính CMCase cao. CMCase có nhiệt độ tối thích (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 2.2: Thân lá cây bắp
CHƯƠNG 3. PHƯƠNG TIỆN & PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU
3.1.1 Địa điểm, thời gian
Địa điểm: Đề tài tiến hành tại Phòng Chăn nuôi chuyên khoa - E103, Bộ môn chăn nuôi, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ.
Dịch dạ cỏ dùng để thí nghiệm in vitro được lấy trên cơ thể của bò đực
lai Sind, đã được mổ lỗ dò tại trại bò Tầm Vu, Quận Cái Răng, TP. Cần Thơ
Thời gian: Đề tài được thực hiện hơn 4 tháng từ ngày 15/08/2013 đến ngày 15/12/2013.
3.1.2 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất
Dụng cụ dùng để lấy dịch dạ cỏ của bò:
- Bình đá dùng để giữ ẩm, khi lấy dịch từ dạ cỏ của bò sẽ được trữ trong keo nhựa, keo nhựa được đựng trong bình đá đảm bảo nhiệt độ của dịch dạ cỏ không bị thay đổi đáng kể khi duy chuyển về phòng thí nghiệm. Vi sinh vật trong dịch dạ cỏ có thể bị chết nếu dịch dạ cỏ không đảm bảo nhiệt độ cho vi sinh vật hoạt động.
- Bơm tiêm 50 ml/cc dùng để hút dịch ra khỏi dạ cỏ thông qua ống nhựa dẻo được đặt trong ống uPVC.
- Ống uPVC đường kính 18 mm. - Ống nhựa dẻo đường kính 6 mm.
- Keo nhựa dung tích 5 lít, dùng để trữ dịch dạ cỏ khi lấy dịch ra khỏi dạ dày của bò.
Bộ dụng cụ thí nghiệm tỉ lệ tiêu hóa - Túi vải lọc mẫu.
- Bình tam giác.
- Beaker 50ml, 250ml, 500ml. - Ống đong 10ml, ống hút. - Pipette.
- Bộ Kjeldahl.
Thiết bị dùng để thí nghiệm :
-Bath water dùng để ủ in vitro - Tủ sấy xác định trọng lượng - Lò nung.
- Tủ lạnh. - Cân điện tử.
- Máy chụp ảnh kỹ thuật số.
- Máy vi tính phân tích và lưu trữ số liệu. - Tủ hút.
- Keo ủ dùng để ủ thực liệu khảo sát trong 24 giờ.
- Bơm tiêm đo thể tích khí dùng để đo thể tích khí sinh ra tương ứng khi ta ủ thực liệu.
Hóa chất: acetone, NaOH 40%, H2SO4 đậm đặc, axid boric…
3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.2.1. Bố trí thí nghiệm
*Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên quá trình sinh
khí (gas volume), pH, NH3 và tỷ lệ tiêu hóa của bã mía trong điều kiện in
vitro. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên
quá trình sinh khí (gas volume), pH, NH3 và tỷ lệ tiêu hóa của bã mía trong
điều kiện in vitro
Lặp Lại N.Thức Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 NT1 - - - - - NT2 - - - - - NT3 - - - - - NT4 - - - - -
Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 4 nghiệm thức (NT) và 5 lần lặp lại. Trong đó NT2 đến NT4 lần lượt bổ sung vi khuẩn dạ cỏ trâu (có mật số
Các chỉ tiêu theo dõi :
+ Hàm lượng gas volume 6 giờ, 12 giờ, 18 giờ và 24 giờ. + pH.
+ NH3.
+ Tỷ lệ tiêu hóa của bã mía trong điều kiện in vitro.
*Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên quá trình sinh
khí (gas volume), pH, NH3 và tỷ lệ tiêu hóa của rơm trong điều kiện in vitro.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên
quá trình sinh khí (gas volume), pH, NH3 và tỷ lệ tiêu hóa của rơm trong điều
kiện in vitro Lặp Lại N.Thức Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 NT1 - - - - - NT2 - - - - - NT3 - - - - - NT4 - - - - -
Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 4 nghiệm thức và 5 lần lặp lại.
Trong đó NT2 đến NT4 lần lượt bổ sung vi khuẩn dạ cỏ trâu (có mật số 107
CFU/ml) với 3 mức độ lần lượt là 0,5%, 1%, 2%. Các chỉ tiêu theo dõi :
+ Hàm lượng gas volume 6 giờ, 12 giờ, 18 giờ và 24 giờ. + pH.
+ NH3.
+ Tỷ lệ tiêu hóa của bã mía trong điều kiện in vitro.
*Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên quá trình sinh
khí (gas volume), pH, NH3 và tỷ lệ tiêu hóa của thân lá cây bắp trong điều
Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên
quá trình sinh khí (gas volume), pH, NH3 và tỷ lệ tiêu hóa của thân lá cây bắp
trong điều kiện in vitro
Lặp Lại N.Thức Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 NT1 - - - - - NT2 - - - - - NT3 - - - - - NT4 - - - - -
Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 4 nghiệm thức và 5 lần lặp lại.
Trong đó NT2 đến NT4 lần lượt bổ sung vi khuẩn dạ cỏ trâu (có mật số 107
CFU/ml) với 3 mức độ lần lượt là 0,5%, 1%, 2%. Các chỉ tiêu theo dõi :
+ Hàm lượng gas volume 6 giờ, 12 giờ, 18 giờ và 24 giờ. + pH (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ NH3.
+ Tỷ lệ tiêu hóa của bã mía trong điều kiện in vitro.
3.2.2 Tiến hành thí nghiệm
-Bước 1: Cân 1gDM mẫu thức ăn theo các bảng lượng cân các nghiệm thức ứng với từng mức độ khi đem đi thí nghiệm, cẩn thận không được vương vãi mẫu, sau khi cân xong cho mẫu vào keo ủ tối màu.
-Bước 2: Pha dung dịch đệm. Dung dịch đệm được sử dụng trong thí nghiệm là theo mô tả của Tilley and Terry (1963). Công thức pha dung dịch đệm được tính theo bảng 3.1.
Bảng 3.1 Lượng cân các hóa chất có trong 1 lít dung dịch đệm
STT Hóa chất Lượng cân (g/lít)
1 NaHCO3 50,96 2 KCl 2,94 3 CaCl2 0,21 4 Na2HPO4.12H2O 48,36 5 NaCl 2,44 6 MgSO4.7H2O 0,62 7 Cystein 1,32
Dung dịch đệm sau khi pha xong được sục khí CO2 cho đến khi chuyển
từ đục sang trong suốt. Chúng ta có thể làm ấm dung dịch đệm bằng cách cho thùng chứa dung dịch vào bồn ủ khoảng 15 phút, nhiệt độ nước trong bồn ủ được kiểm soát ở 38ºC trước khi sử dụng để tạo điều kiện nhiệt độ tốt, tránh sốc nhiệt cho vi sinh vật dạ cỏ.
- Bước 3: Lấy dịch dạ cỏ. Dịch dạ cỏ được thu thập và được giữ ấm trong thùng đá sau đó nhanh chóng chuyển về phòng thí nghiệm. Tại đây dịch
dạ cỏ được lọc qua 4 lớp vải muslin vào lọ, bơm khí CO2 rồi đậy kín tạo yếm
khí và ủ ấm ở nhiệt độ 38ºC trước khi dùng để thực hiện thí nghiệm. Dựa vào số lượng đơn vị thí nghiệm và lượng thực liệu khi đem ủ là bao nhiêu từ đó ta cũng tính được lượng dung dịch dạ cỏ cần thí nghiệm là bao nhiêu. Đối với 1
gDM thực liệu ta cần 20 ml dung dịch dạ cỏ.
-Bước 4: Trộn dịch dạ cỏ đã lấy vào dung dịch đệm tạo hỗn hợp dung dịch đệm và dịch dạ cỏ, khuấy đều cho lượng vi sinh vật trong dịch dạ cỏ phân bố đều trước khi chia ra từng lọ ủ. Dùng ống đong, đong 200 ml hỗn hợp dịch
dạ cỏ và dung dịch đệm cho vào keo ủ đã có sẵn 1 gDM thực liệu, dùng đũa
thủy tinh khuấy đều cho thực liệu thấm ướt hoàn toàn, tránh để thực liệu dính trên thành keo ủ, dùng bình tia chứa nước cất rửa thực liệu bị dính trên đũa