3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.3.2. Phương pháp in vitro
Phƣơng pháp này dung để xác định tỷ lệ tiêu hoá trên môi trƣờng dạ cỏ nhân tạo và thƣờng đƣợc áp dụng để tính toán khả năng tiêu hoá của thức ăn thô xanh, thức ăn giàu xơ. Phƣơng pháp in vitro có nhiều kỹ thuật khác nhau:
Phương pháp sử dụng túi sợi hay kỹ thuật sử dụng túi nilon (nilon bag technique, in situ hay in sacco method)
Theo phƣơng pháp này các loại túi đƣợc dùng có đặc tính không tiêu hoá, bền trong môi trƣờng dạ cỏ. Thƣờng dùng túi có cấu tạo bằng sợi hoặc nylon. Các mắt lƣới của túi rộng khoảng 20 - 40 m để cho dịch dạ cỏ có thể xâm nhập vào bên trong túi cũng nhƣ chất dinh dƣỡng dễ dàng thoát qua bề mặt túi.
Phương pháp hai giai đoạn (two - stage method)
Phƣơng pháp này dựa theo phƣơng pháp của Tilley và Terry (1963) [65]. Nguyên tắc của phƣơng pháp này là sau khi đem ủ với dịch dạ cỏ khoảng 48 giờ, đem thuỷ phân bằng enzyme hoặc xử lý bằng nƣớc rửa trung tính. Sau đó các chất dinh dƣỡng trong thức ăn đƣợc chuyển qua một bộ phận lọc. Sau khi lọc xong các chất dinh dƣỡng này đã đƣợc coi nhƣ tiêu hoá.
Phƣơng pháp này tính đƣợc khả năng tiêu hoá biểu kiến của thức ăn. Tuy nhiên, chất cặn bã có thể gồm cả chất cặn bã của vi sinh vật và những chất không hoà tan trong men pepsin, do đó ảnh hƣởng đến kết quả cuối cùng.
Phương pháp sinh khí in vitro (in vitro gas production method)
Phƣơng pháp sinh khí in vitro hay còn gọi là kỹ thuật sinh khí sinh khí
in vitro (Menke và Steigass, 1988 ) [55]. Phƣơng pháp này đƣợc sử dụng
rộng rãi trong việc đánh giá giá trị dinh dƣỡng của thức ăn, do ƣu điểm nổi bật so với các phƣơng pháp khác. Hai phƣơng pháp thử mức tiêu hoá bằng túi nilon (in sacco hay in situ) của Orskov và cs (1980) [58] và phƣơng pháp
hai giai đoạn (two- stage technique) của Tilley và Terry (1963) [65] là hai trong số các phƣơng pháp đánh giá giá trị dinh dƣỡng của thức ăn đang đƣợc sử dụng rộng rãi, tuy nhiên, còn nhiều hạn chế, nhất là về độ chính xác của kết quả.
Kỹ thuật sinh khí in vitro có hiệu quả hơn so với kỹ thuật in sacco
trong việc đánh giá ảnh hƣởng của tanin hoặc các nhân tố kháng dinh dƣỡng khác (Makkar và cs, 1995 ) [54]. Trong phƣơng pháp in sacco có yếu tố không bị phân giải trong dạ cỏ có thể đƣợc thoát ra khỏi túi nilon và không đƣợc lên men, nhƣng vẫn đƣợc coi nhƣ là phần chất hữu cơ bị tiêu hoá. Kỹ thuật sinh khí in vitro còn cho phép xác định sinh khối vi sinh vật đƣợc tạo ra từ quá trình tiêu hoá thức ăn và nghiên cứu động thái lên men của các loại thức ăn trong dạ cỏ, từ đó xây dựng khẩu phần ăn hợp lý cho con vật.
Nguyên tắc của phƣơng pháp này là khi lên men yếm khí carbohydrat và thức ăn trong dạ cỏ bởi vi sinh vật sẽ tạo ra các ABBH, CO2, CH4, H2… đồng thời các ABBH sẽ lại phản ứng với đệm bicacbonat (từ nƣớc bọt hoặc môi trƣờng dung dịch đệm) để giải phóng ra khí CO2. Quá trình sinh khí xảy ra đồng thời, song hành với quá trình phân giải xơ (Schofield và cs, 1994) [61]. Lƣợng khí sinh ra từ quá trình trên có tƣơng quan chặt chẽ với tỷ lệ tiêu hoá và giá trị năng lƣợng của thức ăn. Do đó, khi đo lƣợng khí sinh ra không những có thể xác định tốc độ và tỷ lệ tiêu hoá, mà có thể dùng để xác định tƣơng tác giữa các thành phần thức ăn trong khẩu phần.
Kỹ thuật sinh khí in vitro - gas production bao gồm việc ủ một lƣợng mẫu thức ăn hoặc một lƣợng mẫu nhất định của khẩu phần trong các xylanh chuyên dùng đã có hỗn hợp dung dịch đệm và dịch dạ cỏ, sau đó đo lƣợng khí sinh ra các thời điểm ủ mẫu khác nhau. Menke và steingass (1988) [55] đã
đƣa ra nhiều phƣơng trình tính toán tỷ lệ ODM và ME dựa vào lƣợng khí sinh ra sau 24 giờ ủ và thành phần hoá học của thức ăn nghiên cứu.
Tóm lại, phƣơng pháp sinh khí in vitro khá thích hợp cho việc ƣớc tính, xác định tỷ lệ tiêu hoá cũng nhƣ giá trị năng lƣợng của thức ăn so với các phƣơng pháp khác. Phƣơng pháp này khá phù hợp với các nƣớc đang phát triển vì không đòi hỏi nhiều lao động, trang thiết bị và khá rẻ tiền. Đặc biệt khi kết hợp với phƣơng pháp in vivo có thể mang lại kết quả cao hơn trong việc dự đoán giá trị dinh dƣỡng của thức ăn cho gia súc nhai lại. Phƣơng pháp này sẽ giúp chẩn đoánn đƣợc tỉ lệ tiêu hoá thức ăn của gia súc nhai lại và qua đó có thể lựa chọn các khẩu phần phù hợp để nuôi dƣỡng gia súc nhằm mang lại hiệu quả kinh tế cao.
1.4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN KẾT QUẢ SINH KHÍ CỦA KỸ THUẬT IN VITRO GAS PRODUCTION
Từ khi đƣợc sử dụng nhƣ một công cụ trong việc đánh giá giá trị dinh dƣỡng của thức ăn phƣơng pháp sinh khí in vitro luôn đƣợc các nhà chăn nuôi nghiên cứu, tìm hiểu các yếu tố làm ảnh hƣởng đến kết quả của thí nghiệm sinh khí in vitro để khắc phục và làm cho phƣơng pháp này trở nên tối ƣu hơn.
Rymer và cs (2005) [60] đã chỉ ra các yếu tố làm ảnh hƣởng đến kết quả sinh khí trong các thí nghiệm sinh khí in vitro và qua đó làm ảnh hƣởng đến kết quả, độ chính xác của phƣơng pháp này. Wilkins (1974) [67] cũng mô tả những khó khăn để tiến hành các thí nghiệm sinh khí in vitro trong đó ảnh của chuẩn bị mẫu (kích thƣớc mẫu, sấy mẫu, bảo quản mẫu...), ảnh hƣởng của dung dịch ủ (nồng độ dịch ủ, thời gian lấy dịch, bảo quản dịch ủ...), và ảnh hƣởng của thành phần hoá học của môi trƣờng là các ảnh hƣởng lớn nhất. Ngoài ra còn một số ảnh hƣởng khác nhƣ: dụng cụ trong thí nghiệm, áp suất trong các phòng
thí nghiệm, ảnh hƣởng của mẫu trắng…Sau đây là một số yếu tố chính làm ảnh hƣởng đến khả năng sinh khí trong thí nghiệm sinh khí in vitro.