II. CÁC HỆ THỐNG ðÁNH GIÁ GIÁ TRỊ NĂNG LƯỢNG TRONG TƯƠNG LAI
2.3. Hiệu quả sử dụng năng lượng trao ủổi
2.3.1. Phương phỏp ước tớnh hiệu quả sử dụng năng lượng trao ủổi cho tiết sữa
Hiệu quả sử dụng năng lượng trao ủổi cho tiết sữa (kl) cú thể xỏc ủịnh bằng phương phỏp hồi qui với một số lượng ủủ lớn cỏc bộ số liệu về trao ủổi nhiệt. Thụng thường cú hai loại phương trỡnh hồi qui ủược sử dụng cho mục ủớch này:
- Hồi qui tuyến tính giữa năng lượng trong sữa (hiệu chỉnh về cân bằng năng lượng bằng khụng) và lượng năng lượng trao ủổi ăn vào (MEI).
- Hồi qui ủa biến giữa MEI và khối lượng trao ủổi, năng lượng trong sữa, cân bằng năng lượng.
Sử dụng cả hai phương phỏp này ủể phõn tớch 42 nghiờn cứu về trao ủổi nhiệt ở bò sữa khắp thế giới, Agnew và Newbold (2002) cho biết giá trị trung bình kl = 0,66. Giá trị này nằm trong giới hạn 0,60 - 0,67 (xem bảng 8.3).
ðối với những nghiờn cứu trao ủổi nhiệt riờng biệt, kl thường ủược xỏc ủịnh thụng qua giỏ trị MEm, giỏ trị này bằng hiệu MEI và MEp (năng lượng trao ủổi tạo sản phẩm), sau ủú lập quan hệ giữa giỏ trị này với tổng năng lượng trong sữa ủó hiệu chỉnh (E l(0); kl = El(0)/MEp). kl ước tớnh bằng phương phỏp này thường bị ảnh hưởng bởi ủộ chớnh xỏc của MEm. Sử dụng phương phỏp ủo giá trị MEm thì kl thuờngthấp (0,50 - 0,58) ở bò sữa cho ăn khẩu phần là cỏ ủ chua (Unsworth et al., 1994; Gordon et al., 1995; Yan et al., 1996; Ferris et al., 1999), ngô ủ chua hay lúa mì cả cây (Sutton et al., 1998, 1999; Beever et al., 1998). Tuy nhiên, các giá trị kl trên có thể tăng lên (0,59 - 0,65, trung bình 0,62) nếu sử dụng giá trị MEm = 0,62 MJ/kg0,75 từ 2 phương trình 1 và 2 ở trên. Giá trị kl = 0,62 tương tự giá trị kl = 0,64 theo AFRC (1990) (kl = 0,35.
ME/GE + 0,42) nếu sử dụng ME/GE của nghiên cứu này.
2.3.2. Ảnh hưởng của chất dinh dưỡng của khẩu phần ủến hiệu quả sử dụng ME
Thành phần của một khẩu phần cú thể làm thay ủổi hệ vi sinh vật dạ cỏ và do ủú ảnh hưởng ủến sản xuất AXBBH. Thụng thường khẩu phần nhiều xơ làm tăng tỷ lệ axit acetic trong dạ cỏ trong khi ủú khẩu phần nhiều thức ăn tinh tạo ra nhiều axit propionic hơn. Chỳng ta ủó biết là AXBBH trong dạ cỏ cú ảnh hưởng ủến thành phần sữa. Tỷ lệ giữa axit acetic và butyric trong dạ cỏ cú tương quan dương với hàm lượng mỡ trong sữa. AXBBH dạ cỏ cũng làm thay ủổi tỷ lệ năng lượng trong sữa và trong cỏc mụ của cơ thể bũ. Một số cỏc nghiờn cứu về nuụi dưỡng (Sutton et al., 1993) và nghiờn cứu ủưa trực tiếp dinh dưỡng vào dạ cỏ (Orskov et al., 1969; Huhtanen et al., 1993) ủó chứng minh rằng tăng tỷ lệ axit propionic trong dạ cỏ sẽ làm cho nhiều năng lượng ủược huy ủộng ủể tạo cỏc mụ mỡ dự trữ và ớt năng lượng ủược huy ủộng ủể tạo sữa. Ảnh hưởng của AXBBH dạ cỏ ủến sử dụng năng lượng trao ủổi ủó ủược nghiờn cứu rất nhiều ở cừu và bũ ủực thiến, tuy nhiờn kết quả vẫn chưa thống nhất. Một số nghiên cứu thì cho rằng hiệu quả sử dụng năng lượng từ axit acetic cho tổng hợp các mô của cơ thể thấp hơn hiệu quả sử dụng năng lượng từ các axit khác, một số nghiên cứu khác lại cho rằng hiệu quả sử dụng năng lượng từ axit acetic và propionic là tương tự nhau (Tyrrell et al., 1979;
Orskov và Ryle, 1990). Có rất ít các nghiên cứu về ảnh hưởng của AXBBH ủến kl, tuy nhiờn hiện vẫn khụng thấy quan hệ giữa kl và tỷ lệ phõn tử axit acetic và propionic ủược tạo ra trong dạ cỏ (Tyrrell et al., 1979; Orskov và McLeod, 1982).
2.3.3. Ảnh hưởng của di truyền ủến hiệu quả sử dụng năng lượng trao ủổi Bắt ủầu từ khoảng giữa những năm 1980 trở ủi, tiến bộ di truyền ở bũ sữa tại Vương quốc Anh và Iceland tăng rất nhanh, ủưa tỷ lệ mỡ sữa và protein sữa tăng trung bình 1,3%/năm. Sự tăng này tính ra gần bằng 4,5 kg mỡ và protein sữa/bũ/năm (Coffey, 1992). Nếu qui ủổi thành sữa tiờu chuẩn thỡ giỏ trị này là 62 kg/bò/năm (Agnew et al.,1998).
Rất nhiều nghiờn cứu ủó cho thấy hiệu quả sử dụng năng lượng trao ủổi cho tiết sữa (nếu tớnh ủơn thuần = năng lượng trong sữa/năng lượng trao ủổi ăn vào) ở bò có tiềm năng di truyền cao cao hơn ở bò có tiềm năng di truyền thấp ở cả ủầu, cuối và giữa chu kỳ sữa (Grainger et al., 1985; Gordon et al., 1995;
Ferris et al., 1999). Tuy nhiờn, khi xem xột ủến dự trữ năng lượng trong mụ bào và MEm, kl là tương tự nhau cho các lọai bò có tiềm năng di truyền cao thấp khác nhau (Agnew và Newbold, 2002). Sự khác nhau về năng lượng trong sữa ở bò tiềm năng di truyền cao hoặc thấp có thể chủ yếu là do sự khác biệt về kiểu gen qui ủịnh lượng năng lượng ăn vào và tớch lũy năng lượng trong các mô (Grainger et al., 1985). Sử dụng phương trình của AFRC (1990) ủể ước tớnh MEm, cả Gordon et al. (1995) và Ferris et al. (1999) ủều khụng xỏc ủịnh ủược bất cứ sự sai khỏc cú ý nghĩa nào của kl ở bũ cú tiềm năng di truyền cao, thấp hay trung bình. Veerkamp và Emmans (1995) cũng phát hiện ra rằng hiệu quả sử dụng năng lượng trao ủổi cho tiết sữa ở bũ Holstein và Jersey khỏc nhau rất ớt. Sự khỏc nhau về ảnh hưởng của kiểu di truyền ủến kl
có thể một phần là do sự khác nhau về kiểu di truyền về MEp. Yếu tố chủ yếu ở ủõy cú thể là bũ cỏi cú tiềm năng di truyền cao cú khả năng chuyển nhiều ME ủó hấp thu vào sữa và ớt vào cỏc mụ của cơ thể (Agnew và Newbold, 2002). Grainger et al. (1985), Gordon et al. (1995) trong các thí nghiệm nuôi dưỡng dài ủó khảng ủịnh giả thiết này.
2.3.4. Giỏ trị năng lượng cho mỗi một ủơn vị khối lượng thay ủổi
Giỏ trị năng lượng cho mỗi một ủơn vị khối lượng thay ủổi ở bũ sữa ủược cố ủịnh trong hệ thống năng lượng của NRC và cỏc hệ thống năng lượng của chõu Âu. Tuy nhiờn, giỏ trị này của cỏc hệ thống kể trờn dao ủộng rất lớn từ 19 ủến 30 MJ/kg khối lượng thay ủổi. Một vài nghiờn cứu gần ủõy cũng ủưa ra các giá trị nằm trong khoảng trên (Chilliar et al., 1991; Gibb et al., 1992;
Tamminga et al., 1997). Nguyên nhân cho sự sai khác trên có thể là do ảnh hưởng của thể trạng và giai ủoạn tiết sữa.
Cỏc yếu tố thể trạng cú ảnh hưởng ủến giỏ trị năng lượng cho một ủơn vị khối lượng thay ủổi. Cỏc yếu tố này bao gồm tăng hoặc mất protein hoặc mỡ từ cơ thể, thay thế mỡ của cơ thể bằng nước và thay ủổi ủộ ủầy vơi của dạ dày và ủường tiờu húa. Thiếu chớnh xỏc trong việc xem xột cỏc yếu tố này ủó dẫn đến các sai số trong lập khẩu phần và dự đốn năng suất gia súc, đặc biệt là ở ủầu và cuối của chu kỳ sữa khi mà thay ủổi khối lượng ở bũ sữa là lớn nhất.
Thực ra rất khú và khụng thực tế ủể phõn biệt thay ủổi khối lượng là do tăng hoặc mất protein hoặc mỡ từ cơ thể, thay thế mỡ của cơ thể bằng nước và thay ủổi ủộ ủầy vơi của dạ dày và ủường tiờu húa. Gần ủõy, nhiều nghiờn cứu ủó
cho thấy cú mối liờn quan giữa thay ủổi khối lượng và ủiểm thể trạng. Nghiờn cưú trên bò Holstein, Gibb và Ivings (1993) thấy mỡ và năng lượng trong cơ thể gia sỳc tương quan dương với khối lượng của chỳng, và ủiểm thể trạng và protein của cơ thể có tương quan dương với khối lượng cơ thể. Phần khối lượng không kể mỡ ở bò Holstein gần như giữ nguyên trong thời kỳ cạn sữa, ủầu và cuối chu kỳ sữa, trong khi ủú hàm lượng nước trong phần khối lượng khụng kể mỡ này cao hơn ở thời kỳ cạn sữa và ủầu chu kỳ sữa so với cuối chu kỳ sữa (Agnew et al., 1994). Cỏc mối quan hệ này ủó ủược sử dụng trong hệ thống protein và carbohydrate thuần của ðại học Cornell (The Cornell Net Carbohydrate and Protein System), Hoa Kỳ (Fox et al., 1992). Trong hệ thống này, hàm lượng năng lượng cho mỗi ủiểm thể trạng tương quan tuyến tớnh dương với ủiểm thể trạng và khối lượng bũ sữa. SCA (1990) cũng sử dụng một phương trỡnh hồi qui tuyến tớnh ủể hồi qui giỏ trị năng lượng cho mỗi một ủơn vị thay ủổi khối lượng với ủiểm thể trạng.
Một yếu tố khỏc cũng ảnh hưởng ủến giỏ trị năng lượng cho mỗi một ủơn vị thay ủổi khối lượng là giai ủoạn tiết sữa. Ở ủầu chu kỳ sữa, bũ sữa cú thể huy ủộng cả mỡ và protein từ dự trữ của cơ thể cho sản xuất sữa. Sự huy ủộng protein giảm rất nhanh so với huy ủộng mỡ (Reid và Robb, 1971; Tamminga et al., 1997). Huy ủộng protein thường kết thỳc vào tuần thứ tư sau khi ủẻ trong khi huy ủộng mỡ vẫn cũn tiếp tục ở tuần thứ tỏm (Tamminga et al., 1997). Nguyờn nhõn là do sự phỡnh to của ủường tiờu húa và gan ở ủầu chu kỳ sữa ủể tăng lượng thức ăn ăn vào (Reynolds và Beever, 1995). Thành phần của mụ ủược huy ủộng (mỡ và protein) khỏc nhau vào bốn tuần ủầu của chu kỳ sữa, có nghĩa là tỷ lệ mỡ/protein giảm rất nhanh trong thời kỳ này. Nếu giả sử rằng, hàm lượng trong cỏc mụ ủược huy ủộng là khụng thay ủổi, giỏ trị năng lượng cho mỗi ủơn vị khối lượng giảm ủi sẽ cao hơn khi tiết sữa ủang tăng lờn (năng suất ủang tăng lờn). Mặt khỏc, cõn bằng năng lượng khụng luụn luụn cú mối liờn hệ với thay ủổi khối lượng ở bũ sữa. Beever et al. (1998) thấy rằng bũ tiềm năng di truyền cao ở tuần thứ 20 của chu kỳ sữa vẫn có cân bằng âm về năng lượng nhưng khối lượng cơ thể ủó ủược giữ nguyờn sau 5 tuần. ðiều này có thể lý giải một phần với các phát hiện của Tamminga et al. (1997) là do thay ủổi hàm lượng nước trong cơ thể. Tổng lượng nước mất ủi bằng với khối lượng cơ thể bị huy ủộng trong 4 tuần tiết sữa ủầu tiờn. Sau ủú, gia sỳc giữ nước lại trong cơ thể và mất mỏt khối lượng giai ủoạn này rất bộ nhưng mất
mát năng lượng vẫn còn cao (Tamminga et al., 1997). Giá trị năng lượng cho mỗi một ủơn vị khối lượng thay ủổi vỡ thế tăng dần từ tuần thứ nhất ủến tuần thứ 8 của chu kỳ sữa (Tamminga et al., 1997).
Như vậy, giỏ trị năng lượng cố ủịnh cho mỗi một ủơn vị khối lượng thay ủổi hiện ủang sử dụng cho cỏc hệ thống năng lượng ở Bắc Mỹ và chõu Âu là khụng chớnh xỏc và cú thể dẫn tới cỏc sai số trong thực tiễn, ủặc biệt là với bũ sữa cú tiềm năng di truyền cao, chỳng thường giảm khối lượng rất mạnh ở ủầu chu kỳ sữa. Tỡnh trạng năng lượng của bũ cần ủược xỏc ủịnh bằng cỏc phương phỏp chuẩn hơn. Thay ủổi khối lượng với tư cỏch là một chỉ thị về sự thay ủổi năng lượng trong cỏc mụ của cơ thể cần ủược hồi qui với thể trạng của bũ và giai ủoạn tiết sữa.
Cú thể kết luận rằng, cỏc nghiờn cứu gần ủõy cho thấy MEm cho bũ ngày nay cao hơn (có thể là do các tiến bộ di truyền về năng suất). MEm chịu ảnh hưởng của hàm lượng xơ của khẩu phần và hoạt ủộng chăn thả. Cú mối quan hệ giữa MEm và khối lượng protein của cơ thể (sản xuất nhiệt là một chức năng của protein trong cơ thể). Giỏ trị kl khỏ ổn ủịnh khụng phụ thuộc vào khẩu phần, kiểu di truyền của bũ. Giỏ trị năng lượng cho mỗi một ủơn vị khối lượng thay ủổi biến ủộng phụ thuộc vào thể trạng của cơ thể và giai ủoạn tiết sữa. Trong những hệ thống năng lượng mới cho tương lai, cỏc ủiểm nờu trờn cần phải ủược ủưa vào ủể tăng ủộ chớnh xỏc và tớnh hiệu quả của hệ thống.