4.1. động thái phân giải thức ăn ở gia súc nhai lại
Thức ăn ựi vào dạ cỏ dưới dạng các mẫu thức ăn có hình dạng và kắch thước khác nhau lơ lửng trong dịch dạ cỏ. Các thành phần dễ hoà tan của các mẫu thức ăn này (nhưựường chẳng hạn) nhanh chóng ựược hoà tan vào nước và do ựó mà có thể nhanh chóng ựược lên men bởi VSV. VSV bám vào những phần không hoà tan và phân giải dần dần. Ngoài hai phần này, phần còn lại thuộc vách tế bào thực vật bị gắn chặt với lignin hay silica nên không thể phân giải trong dạ cỏ. động thái của dạ cỏựòi hỏi phần có tiềm năng phân giải phải ựược lưu lại ựủ lâu ựể ựược lên men, còn các sản phẩm lên men cùng với phần không có khả năng phân giải phải ựược giải phóng ra khỏi dạ dày, hoặc là bằng cách chuyển dịch xuống ruột hoặc là ựược hấp thu qua vách dạ cỏ. Việc này ựược thực hiện nhờ một sốựặc tắnh vật lý của chất chứa dạ cỏ. Phần lỏng của khối chất chứa trong dạ cỏ có thểựược coi như là một cái thùng có dung tắch cốựịnh, cho nên khi thức ăn hay nước uống ựưa vào dạ cỏ sẽ làm cho một lượng dịch lỏng có dung tắch tương ứng chảy qua khỏi lỗ thông tổ ong-lá sách. Dịch lỏng này mang theo nó một số thành phần hoà tan của thức ăn, một số VSV, các AXBBH chưa ựược hấp thu và cả phần thức ăn có kắch thước nhỏ.
Những mẫu thức ăn lớn, hình dạng không bình thường (vắ dụ như các mảnh thức ăn dài và mỏng) và những mẫu thức ăn có tỷ trọng thấp có xu hướng chuyển dịch về phắa trên của dạ cỏ (có khi trôi nổi lên phắa trên khối dịch lỏng) sẽựược lưu lại trong dạ cỏ; ựây là ựiều cần thiết vì những mẫu thức ăn lớn chưa ựược tác ựộng về mặt cơ học hay vi sinh vật học. Khi những mẫu thức ăn này ựược làm giảm kắch thước xuống nhỏ hơn (nhờ nhai lại, nhào trộn
của dạ cỏ và tấn công của VSV) và các tiểu phần tập trung dày ựặc hơn chúng sẽựi xuống phần chất lỏng phắa dưới và có thểựưa xuống ruột nhưựã mô tảở trên.
đối với bò, kắch thước tối ựa của phần thức ăn mịn ựể thoát ra khỏi dạ cỏ ựược cho là khoảng 3-4mm. Tuy nhiên, quá trình di chuyển các tiểu phần thức ăn ra khỏi dạ cỏ là rất phức tạp nên không thể giải thắch bằng kắch thước của chúng. Lỗ thông tổ ong-lá sách không phải là một cái sàng và ựủ lớn ựể cho phép những mẫu thức ăn có kắch thước lớn hơn ựi qua. Dường như chắnh khối dưỡng chấp gồm các mẩu thức ăn khác nhau hoạt ựộng như một cái sàng theo cơ chế lọc qua, trong ựó các mẫu thức ăn lớn hơn giữ những tiểu phần nhỏ hơn lại.
Tốc ựộ chuyển dời của chất lỏng ựi qua dạ cỏ nhanh hơn với khẩu phần thức ăn thô so với khẩu phần chứa chứa thức ăn tinh bởi vì gia súc nhai lại thức ăn thô nhiều hơn nên có nhiều nước bọt ựổ vào khối dưỡng chấp dạ cỏ hơn. Cho thêm muối vào thức ăn làm cho bò uống nhiều nước hơn và do ựó làm tăng dòng chảy của dịch dạ cỏ xuống ruột. Tăng tốc ựộ chuyển qua của dịch dạ cỏ có thể Ộrửa trôiỢ vi khuẩn, do ựó làm giảm phân giải xơ và tăng tỷ lệ axit propionic trong tổng số AXBBH sản sinh ra. Nói chung, tốc ựộ chuyển dời của dưỡng chấp ra khỏi dạ cỏ càng nhanh thì mức ựộ phân giải thức ăn trong dạ cỏựối với thức ăn càng giảm do thời gian phân giải bị hạn chế. đối với các thành phần xơ ựây rõ ràng là một ựiều bất lợi, nhưng ựối với protein và tinh bột thì có thể lại là có lợi bởi vì chúng sẽựược tiêu hoá một cách có hiệu quả hơn ở ruột.
4.2. Mô hình hoá ựộng thái phân giải thức ăn
Trên phương diện phân giải ở dạ cỏ thức ăn của gia súc nhai lại có thể chia ra hai nhóm chắnh là nhóm thức ăn tinh (kể cả thức ăn bổ sung protein) và thức ăn thô. Thức ăn tinh chứa phần lớn là các chất bột ựường và protein dễ hoà tan và dễ lên men, còn thức ăn thô chứa chủ yếu là vách tế bào thực vật lignin hoá nên ựược phân giải chậm hơn. Nhiều nhà khoa học ựã cố gắng mô hình hoá ựộng thái phân giải của hai nhóm thức ăn này. Nắm ựược ựộng thái này sẽ giúp hiểu ựược dễ dàng hơn các hệ thống ựánh giá giá trị dinh dưỡng thức ăn hiện ựại (xem chương 4).
-200 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 Thoi gian (h) Ty le p ha n gi a i ( % ) b (a+b) c a P = a + b (1 - e-ct)
( ửrskov and McDonald, 1979) i
đối với thức ăn tinh và thức ăn bổ sung protein ựộng thái phân giải ở dạ cỏ có thể mô tả theo phương trình mũ của Orskov và McDonald (1979) như sau:
P = a + b (1 - e-ct) Trong ựó:
P: tỷ lệ phân giải (%) tại sau thời gian t (h)
a: tỷ lệ phân giải tức thì (phần hoà tan của thức ăn, %)
b: phần không hoà tan nhưng có thể lên men (%)
c: tốc ựộ phân giải của b (%/h)
đồ thị 2.9.động thái phân giải thức ăn tinh ở dạ cỏ
Phương trình phân giải thức ăn ở dạ cỏ có thể trình bày dưới dạng ựồ thị (ựồ thị 2.9). Về phương diện sinh học, các tham số a, b, c là những hằng số biểu thị tỷ lệ của các thành phần hoà tan (a), thành phần không hoà tan nhưng sẽ bị phân giải (b), tốc ựộ phân giải (c) của phần b. Phần không hoà tan và không phân giải ựược chắnh là 1-(a+b). Các giá trị a, b, c này có thể xác ựịnh ựược bằng thực nghiệm thông qua kỹ thuật túi nylon (in sacco) trên gia súc mổ lỗ dò dạ cỏ.
-200 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 120 Thời gian (h) Tỷ lệ phân giải (%) B (A+B) c A L a P = a + b (1 -e-ct)
(Phỏng theo Orskov and Ryle, 1990)
i Vịch tạ bộo (NDF) ChÊt chụa TB = A + B (1 -e-c (t -L)) đồ thị 2.10. Tỷ lệ phân giải dạ cỏ của thức ăn xơ
Tỷ lệ của các thành phần hoà tan và thành phần không hoà tan nhưng sẽ bị phân giải (a+b) phản ánh tiềm năng phân giải của thức ăn trong dạ cỏ. Khác với các loại thức ăn thô, những thức ăn giàu protein (một số loại khô dầu, bột cá) có chứa hàm lượng các chất hoà tan cao và có kắch cỡ ựủ nhỏ ựể dễ dàng thoát nhanh ra khỏi dạ cỏ mà không bị phân giải. Chắnh vì vậy, tỷ lệ phân giải hữu hiệu (effective degradability) của các thức ăn giầu protein không những phụ thuộc vào tốc ựộ phân giải (c) mà còn phụ thuộc vào tốc ựộ di chuyển khỏi dạ cỏ của loại thức ăn ựó (k). Tỷ lệ phân giải hữu hiệu (ED) có thể tắnh theo phương trình của Orskov và Ryle (1990) như sau:
ED = a + bc/(c + k)
Trong ựó, k là tốc ựộ chuyển dời của thức ăn qua dạ cỏ. Tốc ựộ chuyển dời của thức ăn khỏi dạ cỏ (k) phụ thuộc vào nhiều yếu tố như trạng thái sinh lý, sức sản xuất, cấu trúc của khẩu phần và ựặc biệt là mức nuôi dưỡng. Theo ARC (1984), hệ số k=0,02 áp dụng cho mức nuôi dưỡng thấp, k=0,05 cho bò thịt và bò sữa năng suất thấp và k=0,08 cho bò sữa có năng suất cao.
Nếu áp dụng phương trình mũ nói trên ựể mô tảựộng thái phân giải trong dạ cỏ của các loại thức ăn thô thì trị số a thu ựược có thể rất nhỏ, thậm chắ
mang một giá trị âm. đó là do có sự tồn tại một ỔỖpha dừngỖỖ, ký hiệu là L, trong khoảng thời gian ựó không có sự phân giải thực sự nào diễn ra trong vài giờ ựầu sau khi thức ăn vào dạ cỏ, mà chỉ có sự xâm nhập của vi sinh vật vào thức ăn. Như vậy, ựối với thức ăn thô, giá trị a trong phương trình mũ nói trên không thể ựại diện cho cho tỷ lệ các phần hoà tan của thức ăn như trong trư- ờng hợp thức ăn tinh và thức ăn protein.
để xác ựịnh thành phần hoà tan của thức ăn thô, người ta sử dụng một phương pháp rất ựơn giản và hữu ắch trong phòng thắ nghiệm, ựó là phương pháp xác ựịnh tỷ lệ phần rửa trôi của thức ăn khỏi túi nylon. Giá trị này ựại diện cho thành phần hoà tan trong thức ăn thô và thường ựược ký hiệu bằng chữA ựể phân biệt với trị số ỘaỢ trong ựánh giá thức ăn giầu protein. Lúc này, thành phần không hoà tan nhưng sẽ bị phân giải của thức ăn thô (B) sẽ là: B = (a+b) - A và thành phần không hoà tan và không phân giải ựược là: 100 - (A+B). Giá trị của hằng số c vẫn như vậy. đồ thị 2.10 mô tả ựộng thái phân giải thức ăn thô trong dạ cỏ và với các ký hiệu trên phương trình biểu diễn tỷ lệ phân giải thức ăn thô có thể viết lại là:.
P = A + B {1 - e-c(t-L)}