H- C-NH2 C=NH C=O +H+ H2O
2.4IỀU KHIỂN LÊN MEN DẠ CỎ
ðiều khiển lên men dạ cỏ nhằm mục ñích tạo ra một tỷ lệ tối ưu các ABBH dạ cỏ, vừa giúp cho hoạt ñộng sinh lý bình thường của cơ thể gia súc, vừa tăng hiệu quả sử dụng năng lượng thức ăn. ðiều khiển lên men dạ cỏ chính là ñiều khiển pH dạ cỏ thông qua nuôi dưỡng thức ăn thô-tinh hợp lý và tập tính nuôi dưỡng.
Trong quá trình lên men dạ cỏ, lên men axit propionic là ñỡ tốn năng lượng nhất. Việc bổ sung thức ăn tinh hỗn hợp một cách hợp lý vào khẩu phần thô xanh có thể làm tăng tỷ lệ tiêu hoá các chất dinh dưỡng. Tổng lượng ABBH cũng như tỷ lệ % giữa các loại phụ thuộc vào khẩu phần ăn. Axit acetic thường chiếm 50-70% tổng lượng ABBH trong dạ cỏ. Khẩu phần ăn giầu tinh bột và ñường sẽ tạo nhiều axit propionic, khẩu phần giầu protein thì axit butyric tăng. Chính vì vậy không nên cho gia súc nhai lại ăn quá nhiều thức ăn tinh hỗn hợp, sẽ gây dư thừa ABBH, ñặc biệt là axit propionic, làm hạ pH dạ cỏ và như vậy sẽ làm chậm quá trình phân giải xơ và sự tăng trưởng của vi khuẩn (do vi khuẩn phân giải xơ rất nhạy cảm với pH<6).
ðộ yếm khí trong dạ cỏ là một yếu tố quan trọng ñảm bảo cho sự lên men. Chỉ trong ñiều kiện yếm khí chặt chẽ của dạ cỏ thì VSV mới lên men thức ăn tạo ra năng lượng và tạo các ABBH. Quá trình lên men carbohydrate là quá trình sản sinh năng lượng quan trọng nhất ñối với dạ cỏ yếm khí. Protein cũng lên men nhưng năng lượng tạo ra rất nhỏ (nhỏ hơn 1% tổng năng lượng protein).
Sản phẩm cuối cùng của sự lên men chất xơ là các ABBH và axit axetic ñược sản sinh nhiều hơn so với các axit béo khác. Quá trình sản sinh axit axetic ñồng nghĩa với sản sinh nhiều hydrogen, từ ñó tạo nhiều CH4 làm hao phí nhiều năng lượng thức ăn thu nhận. Thức ăn thô chất lượng thấp có nhiều
ñường tan tạo ñiều kiện thuận lợi cho sự lên men axit propionic và axit butyric. Với khẩu phần giầu tinh bột, protozoa phát triển mạnh, axit butyric sản sinh nhiều hơn axit propionic. ðường dễ tan nói chung cũng làm tăng tốc ñộ lên men dạ cỏ, từ ñó tăng tổng nồng ñộ ABBH (tỷ lệ axit axetic giảm, tỷ lệ axit propionic và axit butyric tăng). Khẩu phần giầu carbohydrate dễ tiêu thì lượng ABBH tổng số sẽ cao (Kurilov và Krotkova, 1979) [12]. Ngoài ra lipit cũng có ảnh hưởng ñến quá trình lên men tiêu hoá xơ ở dạ cỏ.
Trong dạ cỏ của gia súc nhai lại hệ VSV rất ña dạng, chúng sống và hoạt ñộng trong những ñiều kiện về pH khác nhau. ðộ pH dạ cỏ có ảnh hưởng ñến toàn bộ quá trình lên men dạ cỏ. Các chất dinh dưỡng thức ăn là yếu tố quyết ñịnh chính ñến pH dạ cỏ. Việc kết hợp hài hoà thức ăn tinh và cỏ voi tươi giầu xơ sẽ giúp cho việc ổn ñịnh pH dạ cỏ, tạo môi trường thuận lợi cho VSV hoạt ñộng phân giải thức ăn. Ngoài ra cấu trúc vật lý của thức ăn cũng có ảnh hưởng ñáng kể. Cho gia súc nhai lại ăn thức ăn có nguồn gốc thực vật dễ tiêu hoặc tinh bột phân giải chậm, cho ăn nhiều lần với số lượng nhỏ ñể ổn ñịnh sự lên men và sử dụng các khẩu phần ăn hỗn hợp ñể ổn ñịnh quá trình lên men dạ cỏ.
2.5 BỔ SUNG URÊ CHO GIA SÚC NHAI LẠI
2.5.1 Cơ sở khoa học của việc bổ sung urê
Urê có công thức hóa học là: (NH2)2CO, Thành phần N của urê chiếm 42-46% (quy trung bình là 45%)
Bổ sung urê cho gia súc nhai lại chính là cung cấp N từ amoniac cho vi khuẩn và protozoa dạ cỏ tổng hợp lên protein của chúng. Lượng protein VSV tổng hợp ñược càng nhiều thì việc sử dụng urê càng có hiệu quả. Urê trong dạ cỏ ñược phân giải theo phản ứng sau:
NH2 Urêaza, to
O = C + H2O 2 NH3 + CO2 NH2
Quá trình phân giải urê trong dạ cỏ gia súc xảy ra rất nhanh (một phân tử men urêaza có thể phân giải ñược 46.000 phân tử urê trong 1 giờ). Lượng amoniac sinh ra nhiều một lúc rất dễ gây ngộ ñộc cho gia súc. Sự tổng hợp protein VSV ñạt tới mức tối ña thì lượng NH3 dư thừa ñược tạo ra sẽ thông qua vách dạ cỏ vào máu ñến gan và tổng hợp thành urê. Thông thường NH3 trong máu ñược khử ñộc ở gan. Khi nồng ñộ NH3 quá cao vượt quá chức năng chuyển hóa của gan thì gia súc nhai lại bị trúng ñộc urê. Một lượng nhỏ NH3 ñược chuyển hoá thành urê ở gan sẽ ñi vào dạ cỏ thông qua tuyến nước bọt (McDonal, 1948 [58]; Nolan, 1986 [66]).
Hiệu quả sử dụng urê ñể tổng hợp nên protein VSV phụ thuộc vào nồng ñộ NH3 trong dạ cỏ. Nồng ñộ quá cao hay quá thấp ñều ảnh hưởng ñến hiệu quả sử dụng urê của VSV dạ cỏ trong việc tổng hợp protein VSV. Amoniac là nguồn N chủ yếu cho sự tổng hợp protein VSV (Bryant, 1973) [39]. Có nhiều nghiên cứu cho rằng, sự tổng hợp protein VSV từ NH3 ở dạ cỏ ñạt mức tối ña khi nồng ñộ NH3 dịch dạ cỏ ổn ñịnh ở mức 150-200mg/lít dịch dạ cỏ. Với khẩu phần thức ăn giầu xơ thì nồng ñộ nitơ NH3 (NH3-N) dạ cỏ phải cao hơn, trong khoảng 20mg/100 ml dịch dạ cỏ (Preston và Leng, 1991) [18].
Kirchgessner (1992) [81] cho rằng nồng ñộ nitơ NH3 thích hợp là 7-25 mg/100ml dịch dạ cỏ. Theo Piatkowski và cộng sự (1990) [82] thì nồng ñộ nitơ NH3 trung bình trong ngày trong khoảng 6-9mg/ 100ml dịch dạ cỏ là thích hợp cho sự lên men dạ cỏ. Leibholz và Kellaway (1980) [56] cho rằng 27,5mg NH3-N/100ml dịch dạ cỏ sự tổng hợp protein VSV là hữu hiệu nhất ở bò ñược nuôi bằng rơm xử lý kiềm. Miller (1982) [62] ñã tập hợp một số
nghiên cứu về vấn ñề này và thấy rằng nồng ñộ NH3 tối ưu trong dạ cỏ chênh lệch rất lớn từ 1,5- 22mg NH3-N/100ml dịch dạ cỏ và cho rằng nồng ñộ 5mg NH3-N/100ml dịch dạ cỏ là thích hợp. Như vậy có thể có 2 nồng ñộ amoniac, một nồng ñộ cho tối ưu cho sinh trưởng của VSV dạ cỏ và một nồng ñộ tối ưu cho hoạt ñộng phân giải thức ăn của VSV dạ cỏ.
2.5.2 Nguyên tắc bổ sung urê
Việc bổ sung urê chỉ nên thực hiện ñối với những loại thức ăn nghèo azot. Cung cấp ñầy ñủ các chất dễ lên men như bột ñường, cỏ xanh..sẽ cung cấp năng lượng cho các phản ứng sinh hoá trong quá trình tổng hợp protein VSV ñược thuận lợi hơn. Chỉ sử dụng urê cho gia súc nhai lại ñã trưởng thành (6 tháng tuổi trở lên), không sử dụng cho bê vì hệ VSV dạ cỏ bê chưa phát triển hoàn thiện.
Khi bổ sung urê phải trộn thật ñều vào thức ăn, cần phải tập cho gia súc nhai lại ăn quen, hàng ngày ăn từ ít ñến nhiều, thời gian tập từ 5-10 ngày, cho ăn nhiều bữa trong ngày tránh sự phân giải urê quá nhanh trong dạ cỏ và nên trộn với các loại thức ăn khác. Không ñược hòa urê vào nước cho uống trực tiếp hay cho ăn với bầu bí vì trong bầu bí có nhiều men urêaza làm phân giải urê nhanh sẽ gây ngộ ñộc cho gia súc.
Bổ sung urê cho gia súc nhai lại liều lượng tối ña không quá 30g/100kg thể trọng/ngày, lượng nitơ không vượt quá 1/3 tổng số N khẩu phần và lượng urê tối ña xấp xỉ 1% VCK khẩu phần. Sử dụng urê kết hợp với khẩu phần thức ăn giầu ngũ cốc thì liều ñộc cao hơn, có thể sử dụng ở mức khoảng 50g/100kg thể trọng/ngày.
2.6 THU NHẬN THỨC ĂN THÔ Ở GIA SÚC NHAI LẠI
Lượng thu nhận thức ăn (vật chất khô) là lượng chất khô mà gia súc ăn tự do.
Sự thu nhận thức ăn của gia súc bị chi phối bởi hệ thần kinh trung ương (Hypothalamus ñóng vai trò chính), phụ thuộc vào tính trạng sinh lý của con vật, và ñộ ngon của thức ăn. Ở gia súc nhai lại lượng thu nhận thức ăn bị chi phối bởi các yếu tố chính sau.
- Nhu cầu dinh dưỡng: Gia súc nhai lại thu nhận thức ăn theo nhu cầu của cơ thể chúng.
- Giới hạn ñường tiêu hoá: Gia súc chỉ thu nhận ñược thức ăn theo giới hạn ñường tiêu hoá cho phép.
- Chất lượng thức ăn: Thức ăn dễ tiêu gia súc ăn ñược nhiều.
- Các yếu tố khác như: Giới hạn về thời gian, ñộ ngon thức ăn , kinh nghiệm với thức ăn, trạng thái sinh lý...
Có 2 cơ chế quan trọng ñiều khiển lượng thu nhận thức ăn của gia súc ñó là cơ chế vật lý và cơ chế hoá sinh.
2.6.1 Cơ chế vật lý
Liên quan ñến sức chứa trong ñường tiêu hoá mà chủ yếu là dạ cỏ và phụ thuộc chất lượng thức ăn. Khi chất lượng thức ăn tiêu hoá kém, tỷ lệ tiêu hoá chậm hơn, gây hiện tượng no và làm giảm lượng thức ăn ăn vào. Sự nhai lại có mối quan hệ khá chặt chẽ giữa hoạt ñộng ăn với tốc ñộ chuyển rời thức ăn từ dạ cỏ xuống những bộ phận dưới của ñường tiêu hoá (tốc ñộ rỗng của dạ cỏ). Tốc ñộ rỗng càng nhanh thì số lượng thức ăn ăn vào mỗi bữa và hàng ngày càng lớn. Tốc ñộ rỗng có thể tính bằng thời gian lưu lại của thức ăn trong dạ cỏ. Thời gian lưu lại của thức ăn trong dạ cỏ phụ thuộc vào tốc ñộ thoái biến của chức năng màng tế bào thực vật và hoạt ñộng của VSV, ñặc biệt là quá trình phân giải xơ. Ví dụ, rơm giầu xenluloza, nghèo ñạm nên tốc ñộ tiêu hoá trong dạ cỏ chậm, bò thu nhận thức ăn ít, cỏ non tiêu hoá nhanh
bò ăn ñược nhiều. Tuy nhiên, khi gia súc ăn thức ăn giầu năng lượng, thức ăn thô nghiền nhỏ, thức ăn viên mặc dù dạ cỏ chưa chứa ñầy, ñộ căng của vách dạ cỏ thấp, gia súc vẫn ngừng ăn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2.6.2 Cơ chế hoá sinh
Khi trong máu của gia súc có một số sản phẩm trao ñổi chất ñặc biệt tăng lên thì sẽ gây tín hiệu làm giảm tính ngon miệng. ABBH ñược coi là một tín hiệu ñặc biệt. Sau ăn vài giờ, dạ cỏ lên men tạo ABBH. ABBH ñược hấp thu qua vách dạ cỏ vào máu và khi lượng ABBH ñạt một ngưỡng nhất ñịnh, lúc ñó sẽ làm giảm tính ngon miệng của gia súc. Sự hấp thu, chuyển hoá ABBH ñược thực hiện liên tục bởi tế bào, khi lượng ABBH giảm, con vật lại thèm ăn. Ngưỡng này cao hay thấp chịu ảnh hưởng của nhu cầu năng lượng của con vật.
2.6.3 Nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn thô chất lượng thấp
Có 2 nhược ñiểm hạn chế cơ bản của thức ăn thô ảnh hưởng ñến khả năng tiêu hoá và do ñó hạn chế lượng thu nhận thức ăn và năng suất của gia súc ñó là:
Thứ nhất: Dinh dưỡng không cân ñối (do thiếu N, khoáng, vitamin và năng lượng dễ lên men).
Thứ hai: Vách tế bào bị lignin hoá phức tạp.
Như vậy về nguyên tắc có 2 giải pháp ñể nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn thô cho gia súc nhai lại.
- Bổ sung các chất dinh dưỡng bị thiếu ñể làm tăng sinh hoạt lực phân giải xơ của VSV dạ cỏ, ñồng thời cân bằng dinh dưỡng cho vật chủ.
- Xử lý phá vỡ các liên kết phức tạp trong vách tế bào làm cho VSV và các enzim của chúng dễ tiếp xúc hơn với cơ chất, thức ăn ñược phân giải
nhanh, do ñó tăng tỷ lệ tiêu hoá và lượng thức ăn thu nhận (Nguyễn Xuân Trạch và Mai Thị Thơm, 2004) [26].
2.7 Ủ CHUA THỨC ĂN
Ủ chua thức ăn là một cách bảo quản thức ăn không phụ thuộc vào thời tiết, dễ áp dụng, chi phí thấp, ít tổn thất chất dinh dưỡng, dự trữ, bảo quản thức ăn ñược lâu dài.
2.7.1 Nguyên lý ủ chua
Thực chất của việc ủ chua thức ăn là hình thức nén chặt thức ăn thô xanh vào hố kín không có không khí. Nhờ hoạt ñộng của các enzim thực vật và VSV (vi khuẩn phân giải ñường dễ tan: Glucoza, saccaroza, fructoza) có trong khối thức ăn ñem ủ chua tạo ra các axit hữu cơ mà chủ yếu là các axit lactic và axit axetic. Chính các axit hữu cơ này tạo ra môi trường pH thấp ở mức 3,8-4,5 ñã ức chế hầu hết các hoạt ñộng của VSV và các enzim của thực vật. Do ñó thức ăn ñược bảo quản trong một thời gian dài không bị thối, hỏng.
2.7.2 Các giai ñoạn trong quá trình ủ chua
- Hô hấp hiếu khí
Giai ñoạn ñầu tiên của quá trình này biểu hiện là nhiệt ñộ tăng cao do các tế bào thực vật còn sống sử dụng oxy trong hố ủ hô hấp và sản sinh năng lượng, giai ñoạn này dài hay ngắn phụ thuộc vào lượng oxy trong hố ủ. Thông thường quá trình hô hấp hiếu khí chỉ bị dừng lại khi trong hố ủ ñã hết oxy. Quá trình hô hấp này sinh nhiệt, nước và CO2, chất dinh dưỡng bị tổn thất là các carbohydrate. Như vậy, quá trình hô hấp hiếu khí này ñã làm giảm giá trị dinh dưỡng của thức ăn rất lớn.
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 674 Kcal
lệ nước có trong thức ăn, mức ñộ nén chặt thức ăn ñể loại trừ không khí và tốc ñộ ñưa thức ăn vào hố ủ. Chính vì vậy ñể ủ chua tốt cần phải loại trừ các nguyên nhân tạo ñiều kiện cho quá trình hô hấp hiếu khí xảy ra, cần phải nén chặt và buộc kín thức ăn khi ủ.
- Hô hấp yếm khí
Khi oxy trong hố ủ ñựơc sử dụng hết, tế bào thực vật chưa bị chết ngay mà nhờ quá trình hô hấp yếm khí nên vẫn có thể sống thêm một thời gian nữa. Trong quá trình này ñường trong thức ăn tiếp tục bị phân giải cho ra rượu và axit hữu cơ. Nếu lượng ñường và nước trong thức ăn càng lớn thì quá trình này diễn ra càng lâu. Tuy nhiên số lượng axit này ñược sinh ra ít không có tác dụng bảo quản thức ăn ủ chua.
C6H12O6 C2H5OH + CO2 + 25 calo C2H5OH + O2 C2H4O2 + H2O
- Phân giải protein
Trong thức ăn ñem ủ 75-90% nitơ tổng số tồn tại ở dạng protein. Sau khi thu hoạch protein nhanh chóng bị phân giải (thuỷ phân mạch nối peptit). Khi thức ăn ñem ủ, quá trình phân giải protein vẫn tiếp tục diễn ra, sản phẩm của quá trình này là các axit amin và peptit có ñộ dài ngắn khác nhau. Quá trình phân giải ñược tiếp tục diễn ra ñối với các axit amin sinh ra amoniac một phần là do các enzim thực vật nhưng chủ yếu là do hoạt ñộng của VSV. Quá trình phân giải này ñã làm giảm chất lượng thức ăn ủ chua.
- Lên men vi sinh vật
Song song với quá trình hô hấp tế bào là quá trình biến ñổi do hoạt ñộng của VSV. Nấm và những vi khuẩn hiếu khí là những VSV chủ yếu có trên bề mặt của cỏ xanh, trong ñiều kiện yếm khí chúng ñược thay thế bằng các vi
khuẩn sinh trưởng trong ñiều kiện yếm khí. Các vi khuẩn này bao gồm: vi khuẩn lactic, clostridia, enterobacteria.
Trong quá trình ủ chua các vi khuẩn lactic, clostridia, enterobacteria ñã biến ñổi ñường dễ tan như saccaroza, glucoza, fructoza, pentoza…thành axit lactic, axit axetic, và các axit hữu cơ khác. Chính sự có mặt của các axit hữu cơ này ñã hạ thấp pH của môi trường thức ăn ủ chua xuống mức 3,8 - 4,5. Ở ñộ pH này, hầu hết các vi khuẩn và các enzim của tế bào thực vật bị ức chế. Do vậy, thức ăn ủ chua ñược bảo quản trong một thời gian dài (Bùi Văn Chính và cộng sự, 1995) [5].
Khi nguyên liệu ủ chua có hàm lượng ñường dễ tan thấp và lượng nước cao thì chất lượng thức ăn sẽ kém và không còn ñường trong thức ăn ủ chua. Chất lượng thức ăn ủ chua kém khi pH >5, hàm lượng axit butyric cao và axit lactic thấp (McDonald và cộng sự, 1995) [61]. Theo Nguyễn Bá Mùi (2002) [16] phụ phẩm dứa có hàm lượng nước cao nhưng lại có hàm lượng ñường dễ tan cao nên ủ chua vẫn rất tốt.
Có thể tóm tắt các hình thức lên men chất hữu cơ trong thức ăn ủ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});