Nhu cầu dinh dưỡng cho gia súc, gia cầm bao gồm nhu cầu duy trì hoạt động sống tối thiểu vă nhu cầu cho tăng trưởng hay tạo sản phẩm (gọi chung nhu cầu sản xuất).
Để nghiín cứu nhu cầu cho gia súc ở trạng thâi duy trì cần phải hiểu một số khâi niệm liín quan đến câc trạng thâi sinh lý mă tại đĩ gia súc cĩ thể duy trì hoạt động sống bình thường.
2.1. Trao đổi cơ bản
Trao đổi cơ bản lă trạng thâi hoạt động sinh lý thấp nhất của con vật. Hoạt động tiíu hô khơng được thực hiện, chỉ cĩ hoạt động hơ hấp vă tuần hoăn. Trạng thâi năy được thể hiện như sau:
- Khơng cĩ thức ăn trong đường tiíu hô (chỉ uống nước) - Gia súc khơng vận động như đi lại, nhai..
- Khơng tạo sản phẩm như cho sữa, đẻ trứng..
Người ta tạo ra trạng thâi năy để nghiín cứu nhưng trong thực tế rất khĩ tìm thấy. Nếu kĩo dăi trạng thâi năy thì con vật sẽ chết nhanh chĩng. Con vật trong trạng thâi năy thì tiíu tốn dinh dưỡng vă năng lượng thấp nhất.
Thực tế khơng thể buộc con vật khơng hoạt động hoăn toăn mặc dù đứng yín vẫn sinh cơng do câc bắp thịt lăm việc để chống lại trọng lực vă sự giên nghĩ của cơ thể. Do đĩ, ta gọi "trao đổi đĩi" (fasting metabolism) thay vì "trao đổi căn bản" (basal metabolism).
2.2. Trạng thâi duy trì vă ý nghĩa
Một con vật ở trạng thâi duy trì khi mă thănh phần cơ thể khơng thay đổi, khơng tạo ra bất cứ loại sản phẩm năo, ví dụ như sữa, trứng… vă khơng cĩ bất cứ hoạt động năo ở mơi trường xung quanh (đi lại, ăn…). Trạng thâi năy khâc với trao đổi cơ bản lă con vật vẫn cĩ quâ trình tiíu hĩa thức ăn. Trong thực tế khơng cĩ loại gia súc năo được nuơi ở trạng thâi như vậy, mă chỉ cĩ khi thực hiện câc nghiín cứu. Như vậy để xâc định nhu cầu dinh dưỡng thì phải hiểu biết về duy trì. Nhu cầu duy trì lă nhu cầu dinh dưỡng tối thiểu cho con vật đảm bảo câc hoạt động sống bình thường. Lượng dinh dưỡng ăn văo đủ bù đắp cho lượng mất mât khỏi cơ thể. Thực tế cho thấy, nếu nuơi một con gia súc khơng cung cấp protein từ khẩu phần thì cơ thể vẫn thải protein quan phđn vă nước tiểu lăm cho N cđn bằng đm. Vì vậy, mục đích của khẩu phần duy trì lă ngăn cản sự mất mât chất dinh dưỡng từ câc cơ quan, mơ của cơ thể.
Nhu cầu duy trì cĩ thể được định nghĩa lă lượng dinh dưỡng của khẩu phần đảm bảo cho gia súc khơng tăng cũng khơng mất đi câc chất dinh dưỡng của cơ thể. Nhu cầu duy trì chính lă lượng dinh dưỡng tối thiểu đảm bảo cđn bằng N bằng zero.
Bảng 11.2. Nhu cầu năng lượng duy trì vă sản xuất của một số loại gia súc
Nhu cầu NE, MJ cho: % DT so Duy trì Sản xuất tổng số Hăng ngăy: ữ ữ 32 63 34 ơ 300kg, tăng trọng 1 kg/ngăy 23 16 59 ợ ăng trọng 0,75kg/ngăy 7 10 41 ăng trọng 35 g/ngăy 0,5 0,32 61 Cả năm: ữ ữ 12.200 16.000 43 ợ ợ ữ 7.100 4.600 61 đẻ 250 trứng 190 95 67
Nhu cầu duy trì (bảng 11.2) về năng lượng rất khâc nhau ở câc loại gia súc, chiếm từ 34 đến 67% tổng nhu cầu năng lượng. Trong chăn nuơi, việc tìm câc biện phâp để giảm nhu cầu duy trì tức lă nhằm giảm chi phí thức ăn hết sức được coi trọng.
2.3. Nhu cầu năng lượng
Cĩ nhiều phương phâp để xâc định nhu cầu năng lượng cho duy trì. Sau đđy giới thiệu hai phương phâp chủ yếu.
Phương phâp nhđn tố (Trao đổi cơ bản vă xâc định nhu cầu duy trì) Khi nghiín cứu về trao đổi nhiệt của câc loăi vật từ nhỏ (chuột) đến voi, người ta nhận thấy ở trạng thâi trao đổi đĩi nhiệt sản sinh trín 1 đợn vị diện tích da ổn định hơn lă trín 1 đơn vị khối lượng cơ thể. Tuy nhiín, trong thực tế rất khĩ đo được diện tích da của con vật, vì thế câc phương phâp xâc định nhu cầu dinh dưỡng phải dựa trín thể trọng vă đê tìm thấy mối tương quan giữa diện tích tích bề mặt da vă khối lượng (W0,63).
Vì thế người ta tính tôn nhiệt lượng trao đổi cơ bản thơng qua tương quan năy. Nếu gọi NEbm lă nhiệt lượng trao đổi cơ bản thì:
NEbm = k.W0,63
Trong đĩ, k lă hệ số phụ thuộc văo loăi vă trạng thâi sinh lý của gia súc; W0, 63 lă trọng lượng trao đổi (như đê đề cập ở trín). Khi tiến hănh nhiều nghiín cứu về trao đổi cơ bản vă duy trì người ta thấy số mũ 0,63 gần với 0,73 nín người ta đổi thănh W0,73 vă ta cĩ:
NEbm = k.W0,73
Brody đê tìm thấy hệ số k cho câc loại gia súc (bảng 11.3) trung bình lă 290 kJ hay 70 kcal NE, vì vậy nhiệt lượng trao đổi cơ bản được tính bằng cơng thức:
NEbm = k.W0,73 = 290W0,73 (kJ) hay 70W0,73 (kcal)
Để thuận lợi cho tính tôn người ta thay đổi số mũ một lần nữa từ 0,73 thănh 0,75 vă lập bảng chuyển đổi khối lượng sống thănh khối lượng trao đổi (bảng 11.4), vă cơng thức xâc định nhiệt lượng trao đổi cơ bản như sau:
Bảng 11.3. Giâ trị năng lượng trao đổi cơ bản ở một số loại động vật
Gia súc Khối Trao đổi cơ bản (MJ/ngăy) cho:
lượng, kg 1 động 1 kg khối 1 m2 diện 1 kg W0, 75
vật lượng tích bề mặt Bị câi 500 34,1 0,068 7 0,32 Lợn 70 7,5 0,107 5,1 0,31 Người 70 7,1 0,101 3,9 0,29 Cừu 50 4,3 0,086 3,6 0,23 Gia cầm 2 0,6 0,300 - 0,36 Chuột 0,3 0,12 0,400 3,6 0,30
Ví dụ, nhiệt lượng trao đổi cơ bản của một con bị nặng 300 kg lă 70*72,1 = 5,05 Mcal hay 0,29*72,1 = 20.9 MJ NE. Hoặc một người nặng 50 kg thì nhiệt lượng cho trao đổi cơ bản sẽ lă 5,45 MJ NE; Giả sử km = 0,7 vă năng lượng của gạo lă 15 MJ ME thì cần 0,52 kg gạo/ngăy {(5,45/0,7)/15} mới đủ cho nhu cầu trao đổi nhiệt thấp nhất.
Bảng 11.4. Bảng chuyển đổi giâ trị khối lượng thănh khối lượng trao đổi (W0,75)
Hăng Hăng chục trăm 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 0 5,6 9,5 12,8 15,9 18,8 21,6 24,2 26,8 29,2 100 31,6 34 36,3 38,5 40,7 42,9 45 47,1 49,1 51,2 200 53,2 55,2 57,1 59,1 61 62,9 64,8 66,6 68,4 70,3 300 72,1 73,9 75,7 77,4 79,2 80,9 82,6 84,4 86,1 87,8 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hệ số km phụ thuộc nhiều yếu tố như đê nĩi ở trín đĩ lă: loăi, tuổi, giới tính của gia súc. Ví dụ, đối với bí km = 0,39; bị câi km = 0,32; bị đực cao hơn 15% so với bị câi vă bị đực thiến.
Trín đđy mới chỉ đề cập đến nhiệt lượng cho trao đổi cơ bản, vậy lăm thế năo để xâc định nhu cầu năng lượng cho duy trì từ nhiệt lượng mất đi qua trao đổi cơ bản.
Được biết chắc chắn rằng, nhiệt lượng cho duy trì cao hơn trao đổi cơ bản do cĩ quâ trình trao đổi chất mạnh hơn chủ yếu lă quâ trình tiíu hô, vận động... Những chi phí cho hoạt động đĩ cần nhiều năng lượng (bảng 11.5).
Bảng 11.5. Chi phí năng lượng cho hoạt động cơ học của cừu nặng 50 kg vă trao đổi cơ bản lă 4,3 MJ
Hoạt động Chi phí/1 kg khối Độ dăi & khoảng thời Chi phí kJ/ngăy lượng (kJ/h) gian hoạt động/ ngăy
Đứng 0,4 9 h 180 Thay đổi (đứng, nằm) 0,26 6 lần 78 Đi 2,6 5 km 650 Trỉo 28 0,2 km 280 Ăn 2,5 2-8 h 250-1.000 Nhai lại 2,0 8h 800
Ví dụ, nếu cừu đi bộ 3 km thì chi phí năng lượng 2,6 x 3 x 50 = 390 kJ, tăng cao hơn trao đổi cơ bản 9% (390 so 4300); tương tự vậy, nếu cừu đi độ 5 km, trỉo 0,2 km, ăn 8 giờ thì chi phí năng lượng lă 650 + 280 + 1.000 = 2.930 kJ tăng hơn 50% năng lượng trao đổi cơ bản.
Qua nhiều thí nghiệm, người ta đê tìm thấy quan hệ giữa năng lượng trao đổi cơ bản vă năng lượng cho duy trì (NEm) thơng qua hệ số (a). Hệ số năy phụ thuộc nhiều yếu tố. Trước đđy, Michell đề nghị sử dụng a = 2, nghĩa lă năng lượng cho duy trì gấp đổi năng lượng trao đổi cơ bản vă lă:
NEm = 140 W0,73 (kcal) hay 0,58W0,75 (MJ) NE.
Tiíu chuẩn hiện tại về nhu cầu duy trì đối với câc loại gia súc như sau: Theo ARC (1980): 420 - 460 W0,75 (kJ ME) cho bị, dí, cừu
500 W0,75 (kJ DE) cho lợn Theo Hội đồng kỹ thuật dinh dưỡng UK thì:
ợ
Đực giống 495 W0,75 (kJ ME) đẻ 550 W0,75 (kJ ME) Phương phâp nuơi dưỡng
Về lý thuyết, lượng năng lượng cần cho duy trì lă năng lượng ăn văo bằng năng lượng thải ra. Vì vậy điều chỉnh năng lượng khẩu phần sao cho gia súc ở văo trạng thâi cđn bằng 0 về năng lượng.
Ví dụ, 1 bị đực thiến 300 kg cho ăn 3,3 kg thức ăn chứa 11 MJ/kg vă kf = 0,5. Nếu bị tích lũy 2 MJ/ngăy thì nhu cầu năng lượng duy trì sẽ lă: (3,3 x 11) - (2/0,5) = 32,3 MJ ME/ngăy.
Trong thực tế rất khĩ điều chỉnh khẩu phần đảm bảo yíu cầu như vậy, vì thế người ta tiến hănh thí nghiệm nuơi dưỡng một câch đơn giản: Cho gia súc ăn khẩu phần đê biết năng lượng, xâc định tăng trọng trong khi thí nghiệm. Như vậy, năng lượng khẩu phần (EI) ăn văo dùng cho cả duy trì vă tăng trọng (NEg) đê được xâc định lă: EI = NEm + NEg. Loại trừ năng lượng cho tăng trọng thì biết được năng lượng cho duy trì. Trong một số trường hợp tăng trọng khơng do năng lượng (do sự tích nước), cho nín phải kết hợp với kỹ thuật mổ so sânh để xâc định sự thay đổi về năng lượng của cĩ thể.
2.4. Nhu cầu protein Phương phâp nhđn tố Phương phâp nhđn tố
Nguyín tắc của phương phâp năy lă căn cứ văo lượng mất mât N thấp nhất khỏi cơ thể để xâc định nhu cầu tối thiểu của con vật.
Trong trường hợp năy, người ta nuơi gia súc với khẩu phần khơng chứa N vă xâc định lượng mất N trong phđn vă nước tiểu. Đđy lă lượng mất N tối thiểu (mất qua phđn do N trao đổi vă qua nước tiểu do phđn giải axit amin vă creatin của cơ gọi lă N nội sinh.
N trao đổi trong nước tiểu giảm dần vă ổn định nếu kĩo dăi thời gian nuơi khơng cĩ N. Điều đĩ cĩ giả thuyết cho rằng cĩ lượng protein dự trữ. Mức năy sẽ duy trì nếu đủ năng lượng.
Như vậy, N mất đi trong câc trường hợp trín đều xảy ra ở cả 2 trạng thâi trao đổi cơ bản vă duy trì. Thơng thường 2 mg N nội sinh/kcal trao đổi cơ bản (khoảng 500 mg/MJ), nhưng đối với gia súc nhai lại lă 300-400 mg/MJ vì trong quâ trình tiíu hô N quay vịng (nước bọt đến dạ cỏ). Tổng N mất mât ở nhai lại lă 350 mg/ W0,75 tương đương 1.000-1.500 mg/MJ trao đổi cơ bản, cao gấp 2-3 lần ở dạ dăy đơn. Như vậy, N hay protein cho duy trì lă lượng N hay protein bù đắp cho sự mất mât trong trao đổi vă nội sinh (cĩ thể cả mất qua lơng, mồ hơi, sừng vảy..).
Xâc định nhu cầu protein duy trì cho nhai lại: Bắt đầu tính từ N nội sinh trong trao đổi cơ bản lă 350 mg/kg W0,75 , nếu bị nặng 600 thì mất 42,4 g/ngăy. Mất trong lơng, vảy lă 2,2 g
N/ngăy như vậy mất 44,6 g N hay 279 g protein. Nếu hiệu quả sử dụng protein trao đổi cho trạng thâi duy trì lă 100% thì nhu cầu protein trao đổi lă 279 g. Nhu cầu nguồn protein năy chủ yếu từ vi sinh vật (MP). Nếu protein thực trong MP lă 75% vă TLTH protein thực lă 85% thì nhu cầu MP lă : 279/(0,75 x 0,85) = 438 g/ngăy.
Xâc định nhu cầu protein duy trì cho lợn theo phương phâp nhđn tố năy như sau : Trong cơ thể protein luơn thay đổi (ước tính 6-13%/ngăy) vă lấy giâ trị thấp lă 6% thải ra ngoăi, vì vậy nhu cầu protein duy trì (Prdt) cĩ tương quan với khối lượng cơ thể theo phương trình sau: Prdt = a W; Trong đĩ, a lă hệ số (bảng 11.6).
Ví dụ, nhu cầu protein duy trì cho 1 lợn nặng 50 kg lă 50 x 0,0009 = 0,045 kg hay 45 g (tích lũy), nếu BV = 0,65 thì lượng protein tiíu hĩa lă 69,23 g (45/0,65) vă TLTH protein lă 80% thì protein thơ sẽ lă 69,23/0,8 = 86,53 g. Như vậy, nhu cầu protein cho duy trì của lợn 50 kg lă 86,53 g protein thơ/ngăy.
Bảng 11.6. Hệ số tương quan giữa nhu cầu protein duy trì vă khối lượng cơ thể ở lợn
Khối lượng, kg Hệ số Khối lượng, kg Hệ số
20 0,0012 80 0,0007 30 0,0011 90 0,0006 40 0,0010 100 0,0006 50 0,0009 110 0,0005 60 0,0008 120 0,0005 70 0,0008
Theo ARC (Anh) thì nhu cầu protein duy trì cho lợn nâi lă 0,9 g protein lí tưởng tiíu hĩa * W0, 75/ngăy.
Phương phâp cđn bằng chất (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nuơi gia súc với câc khẩu phần khâc nhau về hăm lượng protein. Mức protein lăm cho con vật gần với N tích luỹ bằng 0 coi nhu mức protein duy trì.
2.5. Câc yíu tố ảnh hưởng nhu cầu duy trì
Trước hết lă ảnh hưởng của trao đổi cơ bản. Trao đổi cơ bản chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như:
- Tuổi con vật: ví dụ ở người lúc sơ sinh nhiệt sản lă 31 kcal/m2 diện tích cơ thể, tăng lín 50-55 kcal lúc một năm tuổi vă giảm dần tới 35-37 kcal ở tuổi 20. Ở bị giảm dần từ 140 kcal lúc một thâng tuổi đến 80 kcal lúc 48 tuần tuổi.
- Câc yếu tố thần kinh nội tiết (neuro-endocrine factors): ở người trao đổi cơ bản ở nam cao hơn nữ 6-7%. Ở gia súc thiến trao đổi cơ bản giảm từ 5-10%. Tuyến giâp trạng cĩ ảnh hưởng rõ rệt lín trao đổi cơ bản.
Ngoăi ra câc yếu tố về giống vă loăi cũng cĩ trao đổi căn bản khâc nhau. III. NHU CẦU CHO SINH TRƯỞNG
3.1. Đặc điểm sinh trưởng
Sinh trưởng. Sinh trưởng lă quâ trình
tăng về lượng vă thể tích. Sinh trưởng tích lũy của gia súc theo đường cong hình chữ S (Đồ thị 11.1). Phương phâp đo mức sinh trưởng đơn giản nhất của gia súc lă xâc định thay đổi khối lượng theo thời gian. Tăng trọng bao gồm tăng nạc, mỡ vă cả thănh phần của ống tiíu hĩa, ở
con vật nhai lại thănh phần năy chiếm khoảng 20% của tăng trọng. Bất lợi của phương phâp năy lă thể trọng khơng thể hiện được thănh phần của cơ thể như sự tăng trưởng của bộ xương, chất lượng thđn thịt. Ngoăi ra nếu con vật căng nặng thì nĩ căng tích lũy mỡ.
Bảng 11.7. Thănh phần vă năng lượng của tăng trọng trín câc loại gia súc, gia cầm (Michell, 1962)
Con vật Thể Tuổi Cơ cấu sinh trưởng (g/kg)
trọng Nước Protein Mỡ Không N.lượng (MJ/kg)
Gă Lơgo 0.23 4.4 tuần 695 222 56 39 6.2
sinh 0.7 11.5 tuần 619 223 86 37 10 trưởng 1.4 22.4 tuần 556 114 251 22 12.8 chậm Lợn câi 23 390 127 460 29 21 Duroc- 45 380 124 470 28 21.4 Jersey 114 340 110 520 24 23.3 Bị tơ 70 1.3 thâng 671 190 84 7.8 Holstein 230 10.6 thâng 594 165 189 11.4 450 32.4 thâng 552 209 187 12.3
Tốc độ sinh trưởng. Tốc độ sinh trưởng được xâc định như lă sự tăng lín về
khối lượng hoặc thể tích trong thời gian nhất định. Một số tăi liệu gọi lă tăng trọng (theo ngăy hoặc thâng). Tốc độ sinh trưởng bao gồm sinh trưởng tuyệt đối lă khối tặng tăng tuyệt đối (tính theo g hay kg) vă sinh trưởng tương đối lă phần trăm tăng của thời kỳ sinh trưởng sau so với thời kỳ trước. Tốc độ sinh trưởng tuyệt đối (tăng trọng) cĩ hình dạng đường cong mă đỉnh cao nhất lă thời kỳ gia súc thănh thục thể vĩc.
Cơ cấu tăng trọng. Tăng trọng bao gồm tăng câc thănh phần (nạc, xương, da..), bộ
phận (tim, gan, đường tiíu hĩa..) vă thănh phần hĩa học (Bảng 11.7). Trong giai đoạn đầu của quâ trình sinh trưởng sự tích lũy protein xảy ra nhanh hơn mỡ. Tích lũy năng lượng gắn liền với tích lũy mỡ trong cơ thể. Hăm lượng nước giảm dần theo độ tuổi.
3.2. Nhu cầu năng lượng
Nhu cầu năng lượng cho tăng trọng bằng nhu cầu năng lượng cho duy trì cộng nhu cầu cho tăng trọng. Phương phâp nhđn tố lă phương phâp phổ biến để xâc định nhu cầu tăng trọng. Thơng tin sử dụng trong phần năy được lấy từ câc nguồn khâc nhau nhưng chủ yếu ở Anh vă Mỹ vì ở Việt Nam chưa cĩ những số liệu phù hợp.