Khả năng sử dụng xơ thực vật của gia súc nhai lại dựa trên cấu trúc của đƣờng tiêu hoá và vi sinh vật cộng sinh, nhƣng cũng cần phải dựa trên cấu tạo của răng, miệng, tuyến nƣớc bọt và kích thƣớc của gia súc. Hoạt động phân huỷ xơ có tƣơng quan rất chặt chẽ với trọng lƣợng cơ thể, thời gian giữ lại thức ăn trong đƣờng tiêu hoá. Theo Udén and Van Soest, (1984); Van Soest and ctv, (1987) cũng chỉ ra tỷ lệ tiêu hoá của xơ có liên quan với thời gian giữ lại thức ăn trong đƣờng tiêu hoá. Phƣơng pháp in vitro đánh giá rất xác thực hiệu quả sử dụng thức ăn của gia súc, thức ăn đƣợc ăn vào giữ lại trong đƣờng tiêu hoá rồi hấp thu, phần còn lại thải theo phân.
Phƣơng pháp này chƣa nêu đƣợc các chất dinh dƣỡng sau khi vào cơ thể sẽ đi đâu và sử dụng vào mục đích gì, nhƣng nó cũng đã nêu đƣợc mối quan hệ giữa thức ăn và con vật, nghĩa là thức ăn sau khi vào cơ thể con vật đƣợc tiêu hóa nhiều hay ít sẽ là cơ sở để so sánh các loại thức ăn với nhau. Việc xác định tỷ lệ tiêu hoá theo phƣơng pháp này đòi hỏi phải thu nhặt phân hằng ngày, xác định lƣợng thức ăn tiêu thụ hằng ngày cùng lƣợng phân thải ra, phân tích thành phần hóa học của thức ăn tiêu thụ và
phân thải ra sẽ xác định đƣợc tỷ lệ tiêu hoá. Phƣơng pháp này cho mức tỷ lệ tiêu hoá biểu kiến chính xác, dễ dàng thực hiện trong điều kiện kỹ thuật phòng thí nghiệm chƣa thật đầy đủ và áp dụng rộng rãi, ít tốn chi phí tuy nhiên nó đòi hỏi nhiều công sức.
Phƣơng pháp in vitro lên men vi sinh vật đƣợc dùng phổ biến hiện nay thƣờng là lên men với vi sinh vật dạ cỏ. Phƣơng pháp lên men với vi sinh vật dạ cỏ đƣợc phát triển ở nhiều nơi Johnson (1963) và nổi bật nhất là phƣơng pháp Tilley and Terry (1963). Việc ứng dụng phƣơng pháp này để đánh giá tỷ lệ tiêu hoá các loại thức ăn kém chất lƣợng ngƣời ta thấy nó có những hạn chế (Kitessa et al., 1999). Sau này phƣơng pháp của Tilley and Terry (1963) đƣợc bổ sung bởi Marten and Barnes (1980). Dựa trên nhu cầu dƣỡng chất của vi sinh vật dạ cỏ tác giả bổ sung thêm một số dƣỡng chất (nitơ và lƣu huỳnh) vào dung dịch đệm của Mc. Dougall (1948) nhằm đáp ứng nhu cầu sinh trƣởng của vi sinh vật tối ƣu. Tuy nhiên phƣơng pháp này vẫn chƣa thoả mãn nhu cầu ƣớc lƣợng mức tiêu hoá các loại thức ăn kém dƣỡng chất của Madrid et al., (1999).
Nhu cầu vi sinh vật dạ cỏ cũng nhƣ các loại sinh vật khác bao gồm chất hữu cơ và các loại khoáng. Các loại nitơ khi đi vào dạ cỏ chúng đƣợc chuyển hoá thành ammoniac, đƣợc vi sinh vật dùng để tổng hợp protein Wallce et al., (1999). Tuy nhiên vi sinh vật dạ cỏ cũng có một nhu cầu nhất định về các thành phần peptide và amino axit để kích thích khả năng sinh trƣởng vi sinh vật tiêu hoá carbohydrate Wallace et al.,
(1999). Ðiều này đƣợc cho thấy trong in vitro của Russell and Strobe (1993) và trong
in vivo của Rooke and Amstrong (1989). Ngoài ra chúng còn có một nhu cầu đặc biệt về khoáng đa - vi lƣợng Leng, (1990) để phát triển, tổng hợp enzyme và các nhân tố phụ khác. Từ đó Van Soest et al., (1966) bổ sung phƣơng pháp in vitro của Tilley and Terry (1963) bằng cách tăng cƣờng bổ sung thêm các dƣỡng chất trong dung dịch đệm để nuôi cấy vi sinh vật nhƣ là các loại khoáng vi lƣợng (Fe, Co và Mn), đa lƣợng (Ca, Mg, Na, K, S và Cl) và đạm (ammonium, cystein và trypticase). Ở giai đoạn hai của phƣơng pháp in vitro của Tilley and Terry (1963) đƣợc xử lý dung dịch tẩy trung tính - ND (neutral detergent) thay cho sự tiêu hoá với pepsin-HCl trong 48 giờ. Dung dịch ND có khả năng hoà tan đƣợc tất cả các vật chất vi sinh vật đƣợc phát triển ở giai đoạn một và một phần vật chất khác không phải vi sinh vật không có khả năng phân hủy bởi pepsin-HCl của Van Soest (1985). Hệ thống này đã giúp cho việc dự đoán mức tiêu hoá xác thực hơn và đặc biệt là tỷ lệ tiêu hoá NDF Van Soest et al., (1966). Ðối với các loại thức ăn giàu tannin, tannin làm cản trở việc xác định thành phần xơ trong thức ăn thô vì nó không tan trong dung dịch ND Makkar et al., (1995). Nhƣng tannin có khả năng tan trong dung dịch đệm-dƣỡng chất (hay còn gọi là dung dịch medium) trong nghiên cứu in vitro và không bị phân hủy. Cho nên nó làm sai lệch giá trị tỉ lệ tiêu hoá in vitro đặc biệt là NDF và ADF (xơ axit). Makkar et al., (1997) đề nghị mẫu thức ăn sau khi ủ với dịch dạ cỏ nên ly tâm và bỏ phần dịch medium trƣớc khi xử lý
bằng dung dịch ND cho thấy NDF và ADF (xơ axit) không phân hủy còn lại trong mẫu ủ thấp hơn so với không ly tâm.