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
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.
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
+ 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 thủy tinh vào trong keo ủ, tránh thất thoát mẫu ảnh hưởng đến kết quả, đậy kính keo ủ.
-Bước 5:Dùng nút nhôm đóng kín xung quanh kẽ hở giữa nắp keo ủ và miệng keo ủ ngăn không cho không khí đi vào. Sắp xếp các keo ủ thực liệu vào khung inox cho vào buồng ủ, nhiệt độ ủ là 38ºC, tiến hành ủ và theo dõi lượng khí sinh ra tương ứng sau 24 giờ.
- Tính tỷ lệ tiêu hóa. Sau khi mẫu ủ trong 24 giờ đem ra lọc bằng túi vải
đã xác định trọng lượng, lọc xong đem sấy ở 105oC cho đến khi trọng lượng
không đổi. Công thức tính tỷ lệ tiêu hóa:
Dư ng chất trước khi ủ - Dư ng chất sau khi ủ
%TLTH = x 100
Dư ng chất trước khi ủ
3.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ THỐNG KÊ
Số liệu thô được nhập vào bảng tính Microsoft Excel 2003. Sau đó được xử lý thống kê bằng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) theo mô hình tuyến tính tổng quát (General Linear Model) trên p hần mềm Minitab 16.
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm (%)
Bảng 4.1. Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm (%)
Thực liệu %DM %ADF %NDF %CP %OM Ash
Bã mía 84,37 47,68 81,24 4,48 96,05 3,95
Rơm khô 90,2 45,51 68,5 4,7 85,47 14,53
Thân lá
cây bắp 15,23 35,46 65,2 9,45 92,36 7,64
Hàm lượng vật chất khô của bã mía chiếm 84,37% (bảng 4.1). Phần trăm này thấp hơn so với kết quả báo cáo của Đỗ Thị Cẩm Hường (2012) nghiên cứu trên bã mía là 93,69% . Kết quả thấp là do bã mía trước khi tiến hành thí nghiệm đã được rửa sạch và sấy khô.
Tỷ lệ NDF của bã mía thu được 81,24% kết quả này thấp hơn kết quả của Đỗ Thị Cẩm Hường (2012) là 89,05%. Tỷ lệ ADF của bã mía là 47,68% và tỷ lệ protein thô là 4,48% thấp hơn Nguyễn Nhật Xuân Dung et al, (2006) là 4,88%
Rơm lúa là nguồn thức ăn dự trữ cho bò, nó có hàm lượng vật chất khô khá cao, qua nghiên cứu ta thấy rơm chiếm 90,2% hàm lượng vật chất khô cao hơn so với kết quả nghiên cứu của Danh Mô và Nguyễn Văn Thu (2008) là 83,2% DM và cao hơn báo cáo của Võ Phương Ghil (2011) là 87,81%. Hàm lượng protein thô của rơm trong thí nghiệm này rất thấp 4,7% kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Danh Mô và Nguyễn Văn Thu (2008) lần lượt là 4,74% và 4,68%. Hàm lượng NDF của rơm là 68,5% thấp hơn so với kết quả báo cáo của Võ Phương Ghil (2011) là 73,24%. Hàm lượng ADF là 45,51% cũng gần với nghiêm cứu của Võ Phương Ghil (2011) là 48,60%, nhưng cao hơn so với kết quả của Nguyễn Nhật Xuân Dung et al, (2009) là 36,44%.
Hàm lượng vật chất khô của thân lá cây bắp trong thí nghiệm này là 15,23% tương đương với kết quả nghiên cứu của Danh Mô và Nguyễn Văn Thu (2008) là 15,1%. Hàm lượng NDF và ADF lần lượt là 65,2% và 35,46% thấp so với kết quả của Trương Tuấn Khải (2000) là 66,9% hàm lượng NDF và 42,08% hàm lượng ADF kết quả này thấp hơn là do thân lá cây bắp của thí nghiệm này được lấy lúc còn tươi và non nên hàm lượng xơ thấp. Hàm lượng protein thô chiếm 9,45% kết quả này cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của Trương Tuấn Khải (2000) là 9,0% CP.
4.2. Các thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến gas volume, tỷ lệ tiêu hóa của bã mía, rơm khô, thân lá cây bắp trong điều volume, tỷ lệ tiêu hóa của bã mía, rơm khô, thân lá cây bắp trong điều kiện in vitro.
4.2.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến gas volume và tỷ lệ tiêu hóa của bã mía trong điều kiện in vitro. volume và tỷ lệ tiêu hóa của bã mía trong điều kiện in vitro.
4.2.1.1 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến quá trình sinh khí của bã mía. bã mía.
Bảng 4.2: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên quá trình sinh khí sinh ra tại thời điểm 6 giờ, 12 giờ, 18 giờ và 24 giờ (ml/gDM) của bã mía.
NT
Thời gian (giờ)
T.L Gas gTH/gA.V Gas volume/
gDM tiêu hóa 6 12 18 24 ĐC 31,3b 29,4a 26,7a 27,9b 115,30d 0,258d 447,36a NT2 31,2b 27,2a 31,4a 32,4b 122,20c 0,293c 416,88b NT3 32,9a 30,9a 32,4a 35,6b 131,80a 0,389a 338,86d NT4 23,8b 26,2a 34,2a 41a 125,20b 0,320b 392,30c SEM 2,195 2,480 2,406 2,274 0,496 0,004 6,060 P 0,042 0,547 0,193 0,007 0,000 0,000 0,000
ĐC: nghiệm thức đối chứng không chủng dịch vi khuẩn, NT2: nghiệm thức chủng 0,5% dịch vi khuẩn dạ cỏ trâu, NT3: nghiệm thức chủng 1% dịch vi khuẩn dạ cỏ trâu, NT4: nghiệm thức chủng 2% dịch vi khuẩn dạ cỏ trâu.
Các chữ a, b, c, d khác nhau trên cùng một cột là khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0,05).
Kết quả bảng 4.2 cho thấy hàm lượng gas giữa các nghiệm thức có sự
khác biệt ở 6 giờ và 24 giờ. Ở 6 giờ NT3và NT4có hàm lượng gas sản sinh ra
lần lượt là 32,9 (ml/g) và 41 (ml/g) khác biệt so với các nghiệm thức còn lại ở
mức ý nghĩa 5% (P<0,05). Ở 12 giờ và 18 giờ thì ĐC,NT2,NT3,NT4 khác
biệt không có ý nghĩa với nhau.
Kết quả tổng lượng gas của các nghiệm thức khác biệt có ý nghĩa ở
mức 5%. Trong đó NT3có hàm lượng gas cao nhất là 131,80 (ml/g) khác biệt
có ý nghĩa so với nghiệm thức đối chứng và các nghiệm thức còn lại. Nghiệm thức đối chứng đối chứng có hàm lượng gas thấp nhất là 115,30 (ml/g) khác biệt có ý nghĩa với các nghiệm thức trong thí nghiệm. Nhưng tỷ lệ gas
volumen/gDM tiêu hóa của NT3lại thấp nhất là 338,86 (ml/gDM) và NT4 cao
nhất là 447,36 (ml/gDM), từ kết quả cho thấy khi bổ sung dịch vi khuẩn dạ cỏ
trâu với nồng độ thích hợp thì lượng gas tăng lên nhưng tỷ lệ gas volume/gDM
tiêu hóa lại giảm, điều đó có nghĩa lượng khí thải ra môi trường giảm đồng nghĩa với việc giảm ô nhiễm môi trường.
Tỷ lệ gTH/gA.V của NT3 là 0,389 chiếm tỷ lệ cao nhất so với các NT2, NT4 và nghiệm thức đối chứng.
Ta thấy nghiệm thức đối chứng không bổ sung vi khuẩn dạ cỏ trâu vào dung dịch nuôi thì lượng gas sinh ra nhiều hơn những nghiệm thức có bổ sung
vi khuẩn (NT2 416,88 (ml/gDM), NT3 338,86 (ml/gDM), NT4 392,30 (ml/gDM))
và nghiệm thức đối chứng cao nhất là 447,36 (ml/gDM). Điều đó, cho phép dự
đoán lượng bã mía ở nghiệm thức đối chứng tỷ lệ tiêu hóa sẽ kém hơn các nghiệm thức có bổ sung vi khuẩn dạ cỏ trâu.
4.2.1.2 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến tỷ lệ tiêu hóa DM,
NDF, ADF, ADL của bã mía trong điều kiện in vitro.
Bảng 4.3: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến tỷ lệ tiêu hóa DM, NDF, ADF, ADL của bã mía trong điều kiện in vitro.
NT Tỷ lệ tiêu hóa (%) DM NDF ADF ADL ĐC 25,8d 35,4d 37,3d 15,3d NT2 29,3c 38c 38,5c 17,3c NT3 39a 44a 43,4a 24,4a NT4 32b 41,3b 40,9b 19,3b SEM 0,424 0,352 0,267 0,171 P 0,000 0,000 0,000 0,000
ĐC: nghiệm thức đối chứng không chủng dịch vi khuẩn, NT2: nghiệm thức chủng 0,5% dịch vi khuẩn, NT3: nghiệm thức chủng 1% dịch vi khuẩn, NT4: nghiệm thức chủng 2% dịch vi khuẩn.
Các chữ a, b, c, d khác nhau trên cùng một cột là khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0,05).