Chƣơng 2 : CƠ SỞ LÝ LUẬN
2.3. THỰC LIỆU THÍ NGHIỆM
2.3.1. Rơm lúa
Rơm lúa là loại phụ phẩm nơng nghiệp có mặt ở khắp các vùng trồng lúa, giá trị dinh dƣỡng thấp, thành phần chủ yếu là chất xơ. Hàm lƣợng protein trong rơm lúa từ 25 ÷ 40 g/kgDM.
Rơm lúa có hàm lƣợng lignin tƣơng đối cao chiếm 60 ÷ 70 g/kgDM. Hàm lƣợng khống rất cao 170 g/kgDM, trong đó chủ yếu là silic, vì vậy hệ số tiêu hóa của rơm rất thấp. Tỉ lệ tiêu hóa của rơm lúa sẽ đƣợc tăng lên nếu thông qua xử lý rơm rạ bằng phƣơng pháp kiềm hóa, axit hóa hay ammonia hóa…
Thành phần hóa học của rơm lúa phụ thuộc nhiều đến đặc tính sinh lý, thời điểm thu hoạch, độ thành thục của cây trồng và chế độ dinh dƣỡng của đất.
2.3.2. Rỉ mật đƣờng
Rỉ mật đƣờng là sản phẩm phụ của ngành cơng nghiệp mía đƣờng, rỉ mật đƣờng là nƣớc mía sau khi lắng, lọc xong chuyển sang giai đoạn bốc hơi nƣớc để cô đặc dung dịch đến 60 ÷ 70 độ Brix.
Có nhiều loại mật đƣờng nhƣng thơng thƣờng dùng bổ sung cho thức ăn gia súc là mật cuối. Mật cuối là phụ phẩm sau khi ngƣời ta trích tối đa hàm lƣợng đƣờng của nó.
2.3.3. Cỏ lơng tây
Lồi cỏ có thân bị trên mặt đất, nhiều rễ, mọc rễ và đâm chồi ở các đốt. Cỏ khỏe, sống nhiều năm, thân có thể cao tới 2 m. Lá hình ngọn giáo, dài đến 25 cm, nhọn đầu, mép lá sắc, bẹ lá có lơng trắng, mềm.
Giống cỏ này có nguồn gốc từ Nam Mỹ, ngày nay đƣợc trồng ở nhiều nơi trên thế giới. Ở nƣớc ta, cỏ này đƣợc trồng ở Nam Bộ từ cuối thế kỷ XIX tại các cơ sở chăn ni bị sữa, nay đã phát tán ra khắp cả nƣớc. Cỏ lơng tây ƣa khí hậu nóng ẩm, có khả năng chịu đƣợc ngập nƣớc ngắn ngày, chịu mặn, chịu phèn. Cỏ sinh trƣởng tốt ở các vùng thấp, nhiệt độ tối thiểu có thể sống đƣợc là 8ºC, nếu
lạnh hơn có thể chết lụi dần. Cỏ sử dụng làm thức ăn xanh thơ cho trâu, bị, ngựa ở dạng tƣơi, cỏ xanh hoặc phơi khô.
2.3.4. Lƣu huỳnh
Lƣu huỳnh là một phi kim phổ biến, không mùi, khơng vị và nhiều hóa trị. Lƣu huỳnh, trong dạng gốc của nó là chất rắn kết tinh màu vàng tranh.Trong tự nhiên, nó có thể tìm thấy ở dạng đơn chất hay trong các khoáng chất sulfua và sulfat. Nó là một nguyên tố thiết yếu cho sự sống và đƣợc tìm thấy trong hai axit amin. Ở nhiệt độ phòng, lƣu huỳnh là một chất rắn xốp màu vàng nhạt.
2.3.5. Bánh dầu bông vải
Sau khi bóc vỏ hạt bơng vải và ép dầu, phần cịn lại là bánh dầu bông vải. Nhiều quốc gia sử dụng bánh dầu bông vải trong chăn nuôi, nhƣng thực liệu này ít phổ biến ở nƣớc ta.
Bánh dầu bông vải chứa 30 ÷ 50% protein, thiếu nhiều lycine và tryptophan. Cần lƣu ý chất gossipol gây ngộ độc và tannin trong bông vải. Gossipol có thể bị phá hủy bởi nhiệt độ cao nhƣng độ tiêu hóa của protein lại bị giảm.
2.3.6. Bánh dầu đậu nành
Hạt đậu nành (đậu tƣơng) có tên khoa học là Glycire max (L) Merrill. Bánh dầu đậu nành (khô dầu đậu nành) thu đƣợc sau khi ép dầu.
2.3.7. Urê
Urê có cơng thức hóa học là CO(NH2)2 tên là carbamid, đƣợc sản xuất theo phƣơng pháp tổng hợp hóa học. Urê sử dụng cho trâu, bị thƣờng là urê phân bón.
Có rất nhiều cơng trình nghiên cứu về vấn đề bổ sung urê cho gia súc nhai lại và nhận thấy rằng urê làm tăng mức tiêu thụ và tăng mức độ tiêu hóa của chất xơ thơ, đồng thời cũng làm tăng mức tiêu hóa chất hữu cơ ở gia súc nhai lại vì urê làm giảm tình trạng mất nitơ và đạt thế cân bằng nitơ (Nguyễn Xuân Trạch et
Urê vào dạ cỏ đƣợc phân hủy thành amonia và khí cacbon dioxide dƣới tác dụng enzym của vi sinh vật trong dạ cỏ. Amonia sau khi tạo thành đƣợc vi sinh vật trong dạ cỏ sử dụng để tổng hợp nên protein của bản thân chúng. Khi vi sinh vật bị tiêu hóa thì nguồn protein này cung cấp cho vật chủ, phần còn lại đƣợc hấp thu vào máu đến gan, tại gan amonia chuyển hóa thành urê, urê đƣợc thải theo nƣớc tiểu và một phần theo nƣớc bọt trở lại dạ cỏ, ở đây vi sinh vật tiếp tục trở lại quá trình trên.
Ngƣời ta nhận thấy rằng khi thay thế 30% protein trong khẩu phần ăn bằng urê thì lƣợng urê trong máu ở động mạch cửa và tĩnh mạch cửa chiếm lần lƣợt là 14.74 mg% và 15.31 mg%. Sự tăng urê trong máu ngoại vi không chỉ liên quan đến sự hấp thu urê trực tiếp từ ống tiêu hóa mà cịn liên quan đến cả sự tạo thành urê ở gan từ amoniac đƣợc hấp thu. Khi cho ăn urê từ 20 ÷ 40 phút đầu trong dạ cỏ có nhiều urê chƣa phân giải, sau đó urê giảm dần và từ 75 ÷ 100 phút sau chỉ thấy dấu vết không vƣợt quá và mg/100ml (Nolan and Stachiw, 1979).
Việc sử dụng urê cho trâu, bò là biện pháp hữu hiệu để tăng năng suất thịt sữa. Tuy nhiên việc sử dụng cho gia súc ăn phải làm từ từ để hệ vi sinh vật có đủ năng lƣợng hoạt động nhằm sử dụng hết lƣợng urê đƣa vào và tránh ngộ độc.
2.3.8. Axit tannic
Axit tannic là một loại tannin có khả năng thủy hóa gọi là hydrolysable tannin (HTs), là một hợp chất ester giữa đƣờng glucose và một nhóm chất khác, thƣờng là một phức hợp của axit phenolic hoặc axit oxyphenolic. Nếu đem thủy phân ra ta thu đƣợc đƣờng glucose và một thành phần khác khơng phải đƣờng, đó là axit gallic và m-digallic, nhƣ thế ta gọi là “gallotannins”.
O O O OH OH OH O O O O O H OH OH O O O H O H O H OH O H OH O H O H OH O O
Axit tannic (Hydrolysable tannin) (HTs)
OH O OH OH O H C O O O H O H O H C OH O H OH O
Axit gallic Axit m-digallic
Theo tài liệu của R.Kumar và J.P.F. D/Mello (1995) thì tannin là những hợp chất có chứa phenolic hịa tan, có phân tử trọng lớn hơn 500 đvC, nó có khả năng kết tủa với gelatin và các protein khác trong môi trƣờng nƣớc.
Tannin phân bố rất rộng trong các loại thực vật, tuy nhiên có loại thực vật chứa nhiều, có loại ít. Thực vật càng già, đã hóa gỗ thì tannin càng nhiều. Ngồi axit tannic thì cịn loại tannin khơng có khả năng thủy hóa gọi là condensed tannin (CTs). Từ xƣa, ngƣời ta biết sử dụng tannin để thuộc da, bảo vệ chất đạm chống lại sự lên men phân giải của vi khuẩn. Một hƣớng khác, ngƣời ta cũng biết sử dụng tannin để làm se niêm mạc ruột để trị các bệnh tiêu chảy.
O OH OH O H OH O OH O H OH OH OH OH O OH OH OH OH O H n Condensed tannin (CTs) 2.4. ẢNH HƢỞNG TỈ LỆ ĐẠM VÀ TANNIN
Theo Field et al,. 1999 khi tăng bánh dầu bơng vải thì tổng lƣợng khí sinh ra có khuynh hƣớng giảm nhƣng khơng có sự khác biệt ý nghĩa thống kê nhƣng nồng độ % CH4 có sự khác biệt giữa các tỉ lệ đạm.
Cũng theo G. Getachew et at., 2008 và J. E. Carulla (2005) khi bổ sung
tannin vào khẩu phần sẽ làm giảm tổng lƣợng khí mêtan sinh ra nhƣng axit tannic từ 0 ÷ 4% khơng có sự khác biệt, bắt đầu từ 6% thì sự khác biệt mới bắt đầu có ý nghĩa.
Hình 2-6: Rơm Hình 2-7: Mật đƣờng
Hình 2-8: Cỏ lơng tây Hình 2-9: Lƣu huỳnh
Hình 2-10: Bánh dầu bơng vải Hình 2-11: Bánh dầu đậu nành
Chƣơng 3: PHƢƠNG TIỆN & PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU NGHIÊN CỨU
3.1. ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
3.1.1. Địa điểm
Đề tài tiến hành tại Phòng Chăn nuôi chuyên khoa - E103, Bộ môn chăn nuôi, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng, Trƣờng Đại học Cần Thơ.
Dịch dạ cỏ dùng để thí nghiệm in vitro đƣợc lấy trên cơ thể của bò đực lai Sind, đã đƣợc mổ lỗ dò tại trại bò Tầm Vu, Quận Cái Răng, TP. Cần Thơ.
3.1.2. Thời gian
Đề tài đƣợc thực hiện hơn 03 tháng từ ngày 03/01/2011 đến ngày 15/04/2011.
3.2. PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU
3.2.1. Dụng cụ dùng để lấy dịch dạ cỏ của bị
- Bình đá dùng để giữ ẩm, khi lấy dịch từ dạ cỏ của bò sẽ đƣợc trữ trong
keo nhựa, keo nhựa đƣợc đựng trong bình đá đảm bảo nhiệt độ của dịch dạ cỏ không bị thay đổi đáng kể khi duy chuyển về phịng thí nghiệm. Vi sinh vật trong dịch dạ cỏ có thể bị chết nếu dịch dạ cỏ không đảm bảo nhiệt độ cho vi sinh vật hoạt động.
- Bơm tiêm 50 ml/cc dùng để hút dịch ra khỏi dạ cỏ thông qua ống nhựa
dẻo đƣợc đặt trong ống uPVC.
- Ống uPVC đƣờng kính 18 mm. - Ống nhựa dẻo đƣờng kính 6 mm.
- Keo nhựa dung tích 5 lít, dùng để trữ dịch dạ cỏ khi lấy dịch ra khỏi dạ
dày của bò.
3.2.2. Thiết bị dùng để thí nghiệm
- Bình đo thể tích khí dùng để đo thể tích khí sinh ra tƣơng ứng khi ta ủ
thực liệu.
- Máy Triple Plus + IR dùng để đo nồng độ CH4 có trong lƣợng khí sinh ra.
- Bộ dụng cụ thí nghiệm tỉ lệ tiêu hóa gồm những ống nghiệm tối màu
có nắp đậy thể tích 50 ml, trên nắp có một lỗ nhỏ thơng khí và giá đỡ ống nghiệm.
Hình 3-1: Bị đã mổ lỗ dị Hình 3-2: Dụng cụ lấy dịch dạ cỏ
3.2.3. Các khẩu phần thí nghiệm
Bảng 3-1: Công thức khẩu phần với AT0
Thực liệu (%) ĐN BV ĐN75:BV25 ĐN50:BV50 ĐN25:BV75
Rơm 63.05 62.19 62.83 62.62 62.40
Mật đƣờng 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00
Cỏ lông tây 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00
Lƣu huỳnh 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80
Bánh dầu bông vải 0.00 4.86 1.22 2.43 3.65
Bánh dầu đậu nành 4.00 0.00 3.00 2.00 1.00
Urê 2.15 2.15 2.15 2.15 2.15
Axit tannic 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Tổng 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
Bảng 3-2: Công thức khẩu phần với AT2
Thực liệu (%) ĐN BV ĐN75:BV25 ĐN50:BV50 ĐN25:BV75
Rơm 61.05 60.19 60.83 60.62 60.40
Mật đƣờng 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00
Cỏ lông tây 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00
Lƣu huỳnh 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80
Bánh dầu bông vải 0.00 4.86 1.22 2.43 3.65
Bánh dầu đậu nành 4.00 0.00 3.00 2.00 1.00
Urê 2.15 2.15 2.15 2.15 2.15
Axit tannic 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00
Tổng 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
Bảng 3-3: Công thức khẩu phần với AT4
Thực liệu (%) ĐN BV ĐN75:BV25 ĐN50:BV50 ĐN25:BV75
Rơm 59.05 58.19 58.83 58.62 58.40
Mật đƣờng 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00
Cỏ lông tây 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00
Lƣu huỳnh 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80
Bánh dầu bông vải 0.00 4.86 1.22 2.43 3.65
Bánh dầu đậu nành 4.00 0.00 3.00 2.00 1.00
Urê 2.15 2.15 2.15 2.15 2.15
Axit tannic 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00
Bảng 3-4: Công thức khẩu phần với mức độ AT6 Thực liệu (%) ĐN BV ĐN75:BV25 ĐN50:BV50 ĐN25:BV75 Rơm 57.05 56.19 56.83 56.62 56.40 Mật đƣờng 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 Cỏ lông tây 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 Lƣu huỳnh 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80
Bánh dầu bông vải 0.00 4.86 1.22 2.43 3.65
Bánh dầu đậu nành 4.00 0.00 3.00 2.00 1.00
Urê 2.15 2.15 2.15 2.15 2.15
Axit tannic 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00
Tổng 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
Bảng 3-5: Công thức khẩu phần với AT8
Thực liệu (%) ĐN BV ĐN75:BV25 ĐN50:BV50 ĐN25:BV75
Rơm 55.05 54.19 54.83 54.62 54.40
Mật đƣờng 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00
Cỏ lông tây 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00
Lƣu huỳnh 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80
Bánh dầu bông vải 0.00 4.86 1.22 2.43 3.65
Bánh dầu đậu nành 4.00 0.00 3.00 2.00 1.00
Urê 2.15 2.15 2.15 2.15 2.15
Axit tannic 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00
3.3. PHƢƠNG PHÁP TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
3.3.1. Thí nghiệm 1
3.3.1.1. Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm đƣợc bố trí thừa số 2 nhân tố và 3 lần lặp lại: - Nhân tố 1: nguồn đạm gồm 5 mức độ: + Mức 1: ĐN + Mức 2: ĐN75:BV25 + Mức 3: ĐN50:BV50 + Mức 4: ĐN25:BV75 + Mức 5: BV
- Nhân tố 2: axit tannic gồm 5 mức độ: + Mức 1: AT0
+ Mức 2: AT2 + Mức 3: AT4 + Mức 4: AT6 + Mức 5: AT8
3.3.1.2. Các chỉ tiêu theo dõi
- pH
- Tổng lƣợng khí sinh ra - Nồng độ % CH4
- ml CH4/gDM
3.3.1.3. Tiến hành thí nghiệm
Bƣớc 1: cân 2 gDM mẫu thức ăn đã có cơng thức khẩu phần theo các bảng lƣợng cân các nghiệm thức ứng với từng mức độ axit tannic khi đem đi thí
nghiệm, cẩn thận không đƣợc vƣơng vảy mẫu, sau khi cân xong cho mẫu vào keo ủ tối màu.
Bƣớc 2: pha dung dịch đệm. Dung dịch đệm đƣợc sử dụng trong thí
nghiệm là theo mơ tả của Tilley and Terry (1963).
Bảng 3-6: Lƣợng cân các hóa chất có trong 1 lít dung dịch đệm
STT Hóa chất Lƣợng cân (g/lít) 1 NaHCO3 9.80 2 KCl 0.57 3 CaCl2 0.04 4 Na2HPO4.12H2O 9.30 5 NaCl 0.47 6 MgSO4.7H2O 0.12 7 Cystein 0.25
Công thức pha đƣợc trình bày trong bảng 4-12. Dung dịch sau khi pha xong đƣợc sục khí CO2 cho đến khi chuyển từ đục sang trong suốt. Chúng ta có thể làm ấm dung dịch đệm bằng cách cho thùng chứa dung dịch vào bồn ủ khoảng 15 phút, nhiệt độ nƣớc trong bồn ủ đƣợc kiểm soát ở 38ºC trƣớc khi sử dụng để tạo điều kiện nhiệt độ tốt, tránh sốc nhiệt cho vi sinh vật dạ cỏ.
Bƣớc 3: thu thập dịch dạ cỏ. Bò đƣợc cho ăn cùng một loại khẩu phần cố
định trƣớc khi lấy mẫu thơng qua lỗ dị đã đƣợc mổ trên cơ thể (hình 4-1), dịch dạ cỏ đƣợc thu thập và đƣợc giữ ấm trong thùng đá sau đó nhanh chóng chuyển lên phịng thí nghiệm. Tại đây dịch dạ cỏ đƣợc lọc qua 4 lớp vải muslin vào lọ, bơm khí CO2 rồi đậy kín tạo yếm khí và ủ ấm ở nhiệt độ 38ºC trƣớc khi dùng để thực hiện thí nghiệm. Dựa vào số lƣợng đơn vị thí nghiệm và lƣợng thực liệu khi đem ủ là bao nhiêu từ đó ta cũng tính đƣợc lƣợng dung dịch dạ cỏ cần thí nghiệm là bao nhiêu. Đối với 1 gDM thực liệu ta cần 20 ml dung dịch dạ cỏ.
Bƣớc 4: trộn dịch dạ cỏ đã lấy vào dung dịch đệm tạo hỗn hợp dung dịch
đệm và dịch dạ cỏ, khuấy đều cho lƣợng vi sinh vật trong dịch dạ cỏ phân bố đều trƣớc khi chia ra từng keo ủ. Dùng ống đong, đong 200 ml hỗn hợp dịch dạ cỏ và dung dịch đệm cho vào keo ủ đã có sẵn 2 gDM thực liệu, dùng đũa thủy tinh khuấy đều cho thực liệu thấm ƣớt hồn tồn, tránh để thực liệu dính trên thành keo ủ, dùng bình tia chứa nƣớc cất rửa thực liệu bị dính trên đũa thủy tinh vào
trong keo ủ, tránh thất thoát mẫu ảnh hƣởng đến kết quả, đậy kính nắp keo ủ, dùng đất sét làm kín xung quanh kẽ hở giữa nắp keo và miệng keo ngăn khơng cho khơng khí đi vào (hình 4-5).
Dùng ống nhựa loại 2.54mm, chiều dài 1m nối keo ủ thực liệu với bình đo thể tích khí sinh ra thơng qua 2 ru ngồi của ống đƣợc vặn kính hồn tồn vào 2 nắp của keo ủ và keo đo khí.
Dùng bơm tiêm 50 ml/cc lấy khơng khí ra khỏi hệ thống thơng qua van 3 ngã đƣợc nối vào ống nhựa sao cho mực nƣớc trong bình tia khi đó dâng lên ở mức 100 ml, ngƣng lấy khơng khí, khóa van ngăn khơng cho khơng khí đi vào và đảm bảo khí lƣu thơng đƣợc giữa keo ủ và bình đo thể tích khí.
Sắp xếp tất cả các keo ủ thực liệu vào khung inox cho vào bồn ủ, nhiệt độ ủ ở 38ºC, tiến hành ủ và theo dõi lƣợng khí sinh ra tƣơng ứng với mực nƣớc hạ xuống trong bình tia sau 24 giờ.
Hình 3-5: Làm kín keo ủ bằng đất sét