3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.1.3. Một số phương pháp đánh giá khả năng tiêu hóa thức ăn ở dạ cỏ
Xác định tỷ lệ tiêu hóa để đánh giá giá trị dinh dưỡng của thức ăn hay còn gọi là phương pháp thử mức tiêu hóa. Phương pháp này được sử dụng để xác định, tính toán phần có khả năng tiêu hóa được của thức ăn trong cơ thể vật chủ, kết hợp với phân tích thành phần hóa học của thức ăn giúp ta xác định được giá trị dinh dưỡng của thức ăn khá chính xác.
Có hai phương pháp xác định tỷ lệ tiêu hóa.
1.1.3.1. Phương pháp in vivo
Đây là phương pháp xác định tỷ lệ tiêu hóa trực tiếp trên cơ thể con vật. Theo phương pháp này cần chọn những gia súc khỏe mạnh, có sức sản xuất đại diện chung cho đàn, để đưa vào thí nghiệm. Thời gian thí nghiệm bao gồm thời gian chuẩn bị cho ăn thức ăn sẽ thí nghiệm, để làm quen với thức ăn (khoảng 7 -15 ngày tùy từng loài gia súc).
Thời gian thí nghiệm chính kéo dài 6 – 7 ngày đối với gia cầm và lợn, từ 10 – 12 ngày đối với đại gia súc.
Trong thời gian thí nghiệm cần tính toán lượng thức ăn ăn vào và lượng thức ăn thải ra (phân), sau đó xác định tỷ lệ tiêu hóa dựa vào công thức:
Chất dinh dưỡng ăn vào – Chất lượng dinh dưỡng ở phân
TLTH% = --- x 100 Chất dinh dưỡng ăn vào
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Phương pháp này dùng để xác định tỷ lệ tiêu hóa trong môi trường dạ cỏ nhân tạo và thường được áp dụng để tính toán khả năng tiêu hóa của thức ăn thô xanh, thức ăn giàu xơ. Phương pháp in vitro có nhiều kỹ thuật khác nhau:
- Phương pháp sử dụng túi sợi hay túi nilon (nilon bag technique, in situ hay in sacco method).
Theo phương pháp này các loại túi được dùng có đặc tính không tiêu hóa, bên trong môi trường dạ cỏ. Thường dùng túi có cấu tạo bằng sợi hoặc nilon. Các mắt lưới của túi rỗng khoảng 20 - 40µm để cho dịch dạ cỏ có thể xâm nhập vào bên trong túi cũng như chất dinh dưỡng dễ dàng thoát qua bề mặt túi.
- Phương pháp hai giai đoạn (two – stage method).
Phương pháp này dựa vào phương pháp của Tilley và Terry (1963) [57]. Nguyên tắc của phương pháp này là Sau khi thức ăn ủ với dung dịch dạ cỏ khoảng 48 giờ, đem thủy phân bằng enzyme hoặc xử lý bằng nước rửa trung tính. Sau đó các chất dinh dưỡng trong thức ăn được chuyển qua một bộ phận lọc. Sau khi lọc xong các chất dinh dưỡng này đã được coi như đã tiêu hóa.
Phương pháp này tính được khả năng tiêu hóa biểu kiến của thức ăn. Tuy nhiên, chất căn bã có thể bao gồm cả chất cặn bã của vi sinh vật và những chất không hòa tan của men pepsin, do đó ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng.
- Phương pháp sinh khí in vitro (in vitro gas production method).
Phương pháp sinh khí in vitro hay còn gọi là kỹ thuật sinh khí in vitro
(Menke và cs 1988) [45]. Được sử dụng rộng rãi trong việc đánh giá giá trị dinh dưỡng của thức ăn, do ưu điểm nổi bật so với các phương pháp khác. Hai phương pháp thử mục tiêu hóa bằng túi nilon (in sacco hay in situ), của Oskov và cs (1980)[50] và phương pháp hai giai đoạn (two –stage technique) của Tilley và Terry (1963) [57]. Là hai trong số các phương
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
pháp đánh giá giá trị dinh dưỡng của thức ăn đang được 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 hưởng của tanin hoặc các nhân tố kháng dinh dưỡng khác (Makkar và cs, 1995) [44]. Trong phương pháp in sacco có yếu tố không bị phân giải trong dạ cỏ có thể được thoát ra khỏi túi nilon và không được lên men, nhưng vẫn bị coi như là chất hữu cơ bị tiêu hóa. Kỹ thuật sinh khí in vitro còn cho phép xác định khối vi sinh vật được tạo ra từ quá trình tiêu hóa thức ăn và nghiên cứu động thái lên men của các loại thức ăn trong dạ cỏ, từ đó xây dựng khẩu phân ăn hợp lý cho vật nuôi.
Nguyên tắc của phương pháp này khi lên men yếm khí carbonhydrat 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 nước bọt hoặc trong môi trường 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) [53]. Lượng khí sinh ra từ quá trình trên có tương quan chặt chẽ với tỷ lệ tiêu hóa và giá trị năng lượng của thức ăn. Do đó, khi đo lượng khí sinh ra không những có thể xác định tốc độ và tỷ lệ tiêu hóa, mà có thể dùng để xác định tương tác giữa các thành phần thức ăn trong khẩu phần.
Kỹ thuật sinh khí in vitro gas production bao gồm việc ủ một lượng mẫu thức ăn hoặc một lượng mẫu nhất định của khẩu phần trong các xylanh chuyên dụng đã có hỗn hợp dung dịch đệm và dung dịch dạ cỏ, sau đó đo lượng khí sinh ra ở các thời điểm mẫu khác nhau. Menke và cs (1988) [45] đã đưa ra nhiều phương trình tính toán tỷ lệ ODM và ME dựa vào lượng khí sinh ra sau 24 giờ ủ và thành phần hóa học của thức ăn nghiên cứu.
Tóm lại, phương pháp sinh khí in vitro khá thích hợp cho việc ước tính, xác định tỷ lệ tiêu hóa cũng như giá trị năng lượng của thức ăn so với các
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
phương pháp khác. Phương pháp này khá phù hợp với các nước đang phát triển, vì không đòi hỏi nhiều lao động, trang thiết bị khá rẻ tiền. Đặc biệt khi kết hợp với phương pháp in vitro có thể mang lại kết quả cao hơn trong việc dự đoán giá trị dinh dưỡng của thức ăn cho gia súc nhai lại. Phương pháp này sẽ giúp dự đoán tỉ lệ tiêu hóa thức ăn của gia súc nhai lai và qua đó có thể lựa chọn các khẩu phần phù hợp để nuôi dưỡng gia súc, nhằm mang lại hiệu quả kinh tế cao.
1.1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả sinh khí của kỹ thuật in vitro gas production
Từ khi được sử dụng như một công cụ trong việc đánh giá giá trị dinh dưỡng của thức ăn, phương pháp sinh khí in vitro luôn được các nhà chăn nuôi nghiên cứu, tìm hiểu các yếu tố làm ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm sinh khí in vitro, để khắc phục và làm cho phương pháp này trở nên tối ưu hơn. Rymer và cs (2005) [52] đã chỉ ra các yếu tố làm ảnh hưởng đến kết quả sinh khí trong các thí nghiệm sinh khí in vitro và qua đó làm ảnh hưởng đến kết quả, độ chính xác của phương pháp này. Wilkins (1974) [58]. Cũng mô tả những khó khăn để tiến hành các thí nghiệm sinh khí in vitro trong đó ảnh hưởng của chuẩn bị mẫu (kích thước mẫu, sấy mẫu, bảo quản mẫu), ảnh hưởng của dung dịch ủ (nồng độ dung dịch ủ, thời gian lấy dung dịch, bảo quản dung dịch ủ) và ảnh hưởng bởi thành phần hóa học của môi trường là các ảnh hưởng lớn nhất.
Ngoài ra còn có một số yếu tố khác như: Dụng cụ trong thí nghiệm, áp suất trong phòng thí nghiệm, ảnh hưởng của mẫu trắng… Sau đây là một số yếu tố chính làm ảnh hưởng đến khả năng sinh khí trong thí nghiệm sinh khí
in vitro.
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Theodorou và cs (1994) [56] chỉ ra rằng: Khi tăng khối lượng mẫu (chất nền) sẽ làm thể tích khí tăng lên, nhưng tốc độ sinh khí không bị ảnh hưởng. Khối lượng mẫu thức ăn đem ủ có ảnh hưởng đến khả năng sinh khí của thức ăn: Lượng mẫu càng lớn sẽ sản sinh ra thể tích khí lớn hơn. Tuy nhiên, khối lượng mẫu đem ủ chỉ khoảng từ 200 – 300mg, tùy từng loại thức ăn. Đối với các loại thức ăn dễ lên men tiêu hóa, khối lượng mẫu nên là 200mg, với các thức ăn lên men chậm, khối lượng nên 300mg, để đảm bảo rằng lượng khí sinh ra sau ủ không lớn hơn 100ml (Menke và cs 1988) [45].
Theo Menke và cs (1988) [45] kích thức mẫu có ảnh hưởng đến tốc độ sinh khí trong thời gian ủ. Các mẫu nghiền nhỏ có khả năng lên men nhanh hơn các mẫu không được nghiền. Đối với các thức ăn dễ hòa tan, thức ăn có hàm lượng xơ cao, phân giải chậm, thì tốc độ sinh khí tăng lên khi mẫu được nghiền nhỏ. Theo Menke, bề mặt các mảnh mẫu thức ăn và VSV trong môi trường ủ, tốt nhất là không lớn hơn 1mm.
Ảnh hưởng của việc sấy mẫu: Nhiệt độ cao có thể làm biến tính một số cấu trúc hóa học, trong thành phần hóa học của thức ăn. Theo Tilley và Terry (1963) [57], khi sấy mẫu thức ăn cỏ tươi ở 1250C trong vòng 16 giờ thay vì 100oC trong 96 giờ. Khi sấy khô mẫu cỏ tươi ở 140oC trong 24 giờ làm giảm lượng khí sinh ra từ 57 - 78%.
* Ảnh hưởng của dịch ủ
Dịch ủ trong thí nghiệm sinh khí in vitro là dịch dạ cỏ lấy từ các động vật mổ lỗ dò, trộn với dung dịch đệm (dung dịch tạo ra gần giống môi trường dạ cỏ). Như vậy, cả hai nguồn dịch này đều làm ảnh hưởng đến kết quả sinh khí trong thí nghiệm sinh khí in vitro.
Nghiên cứu về ảnh hưởng của dịch ủ đến khả năng sinh khí in vitro
Menke và cs (1988) [45] cho rằng: nguồn dịch ủ lấy từ các loài gia súc khác nhau là khác nhau. Do đó, trong thí nghiệm sinh khí in vitro cần chú ý đến
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
nguồn lấy dịch ủ để có thể hiệu chỉnh phù hợp. Khi chuẩn bị dung dịch ủ phải chuẩn bị tốt các điều kiện để tạo môi trường tương tự như môi trường dạ cỏ, tạo điều kiện cho vi sinh vật hoạt động tốt trong điều kiện in vitro. Dịch ủ là hỗn hợp dung dịch đệm được pha với dung dịch dạ cỏ theo tỷ lệ nhất định trước khi đem ủ với thức ăn. Menke và cs (1988) [45] đã đưa ra các yêu cầu trong chuẩn bị mẫu dịch ủ như sau: Dịch ủ phải luôn được giữ trong bể (bình) nước ấm 39o
C và luôn sục khí CO2 để đảm bảo yếm khí, dung dịch ủ được pha chế theo tỷ lệ giữa dung dịch đệm 2 và dung dịch dạ cỏ là 2/1 (dung dịch đệm 2 giúp cân bằng pH do tác dụng đệm của các chất có tính kiềm đối với chất mang tính axit được tạo ra trong quá trình hoạt động của VSV , đồng thời nó cung cấp các khoáng chất cần thiết cho vi sinh vật). Như vậy, tất cả các thao tác trong khi tiến hành pha chế dung dịch ủ đều có thể dẫn tới sai số và kết quả sinh khí khi tiến hành thí nghiệm sinh khí in vitro.
* Ảnh hưởng của thành phần dung dịch đệm
Dung dịch đệm trong các thí nghiệm sinh khí in vitro thường gồm các dung dịch sau:
Dung dịch đệm 1; dung dịch khoáng đa lượng; Dung dịch khoáng vi lượng và dung dịch khử Resazurin. Các dung dịch trên được hòa trộn theo tỷ lệ nhất định để tạo ra dung dịch đệm 2, sau đó pha với dung dịch dạ cỏ để tạo thành dịch ủ. Dung dịch ủ đóng vai trò quan trọng đối với kết quả sinh khí trong các thí nghiệm sinh khí in vitro. Dung dịch đệm phải đảm bảo môi trường cho vi sinh vật hoạt động tương tự với môi trường dịch dạ cỏ in vitro. Do đó, thành phần dung dịch đệm có ảnh hưởng đến kết quả sinh khí in vitro.
1.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng thịt bò
Sức sản xuất thịt của gia súc chịu tác động của các nhân tố di truyền và ngoại cảnh. Hiểu biết về khả năng sản xuất và chất lượng thịt bò là một vấn đề quan trọng và cần thiết, để chúng ta xây dựng quy trình nuôi dưỡng hợp lý,
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
khai thác được tiềm năng của các giống, từng bước cải thiện chất lượng thịt bò đáp ứng nhu cầu, thị hiếu của người tiêu dùng.
1.1.4.1. Ảnh hưởng của giống đến năng suất và chất lượng thịt bò
Việc nghiên cứu chọn tạo giống và xây dựng qui trình nuôi dưỡng bò thịt đã được tiến hành từ hàng trăm năm nay ở các nước có nền chăn nuôi phát triển. Ví dụ: Ở Mỹ các giống bò thịt Châu Âu đã được nhập để nuôi và chọn lọc từ thế kỷ 16. Trải qua quá trình nghiên cứu chọn tạo giống hàng trăm năm, rất nhiều giống bò thịt chuyên dụng có năng suất và chất lượng cao đã được tạo ra như bò Charolais, Limousin, BBB, Drought Master, Red Angus... Các giống bò thịt có năng suất cao của Châu Âu đều là những giống bò thịt ôn đới và vì thế không phù hợp vói những vùng chăn nuôi có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới. Do vậy, ở các nước có khu vực chăn nuôi tập trung chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như Brazil, Mỹ, Australia đã có từ lâu các chương trình nghiên cứu lai tạo giống bò thịt năng suất cao, có khả năng thích nghi tốt với môi trường. Nhờ đó, một số giống bò mới đã được tạo ra như Brahman, Guizerade, Santa Gertrudis, Red Angus và Drought Master. Những giống bò thịt được tạo ra đã thích nghi với điều kiện khí hậu và điều kiện nuôi dưỡng của từng nước, có khả năng cho năng suất và chất lượng thịt cao hơn. Australia đang rất chú ý đến việc sản xuất các con lai F1 nhằm tận dụng ưu thế lai giữa các giống bò thịt ôn đới và giống nhiệt đới. Hiện đàn bò lai chiếm khoảng 43% cơ cấu đàn bò thịt của Australia (Hasker, 2000) [42].
Ở Việt Nam, suốt mấy thập niên qua, các nhà khoa học và các nhà chăn nuôi đã lai tạo, chọn lọc ra được những giống bò cao sản chuyên thịt có khả năng tăng trọng nhanh, tuổi thành thục sớm, tốc độ vỗ béo nhanh, tỉ lệ thịt xẻ, thịt tinh cao và chất lượng thịt ngày một nâng lên.
Trong công tác giống bò, nhiều chương trình giống đã và đang được triển khai, góp phần quan trọng vào việc nâng cao năng suất và chất lượng
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
đàn bò thịt Việt Nam (Cục Chăn nuôi, 2006) [3] đặc biệt phải kể đến các chương trình:
(1) Chương trình cải tạo đàn bò địa phương thông qua phương pháp thụ tinh nhân tạo hoặc phối giống trực tiếp với bò đực giống Zêbu, tạo bò lai có tỷ lệ máu ngoại trên 50%:
(2) lai tạo, phát triển giống bò thịt chất lượng cao có tỷ lệ từ 75% máu ngoại trở lên, bằng sử dụng tinh của các giống bò thịt cao sản phối với bò cái nền lai Zêbu:
(3) chọn lọc và nhân thuần các giống bò Zêbu và các giống bò thịt cao sản nhập nội, phù hợp với điều kiện sinh thái từng vùng.
Cho đến nay, chương trình lai giống đã góp phần quan trọng trong việc nâng cao năng suất sinh sản, sinh trưởng và cho thịt của bò nuôi hướng thịt (Phạm Thế Huệ và cs, 2008) [9]. Và tốc độ tăng trưởng của sản lượng thịt bò giai đoạn 2001-2005 tăng nhanh hơn tốc độ tăng đàn, đã khẳng định chất lượng giống bò tại Việt Nam đã được nâng lên (Cục Chăn nuôi (2006) [3].
Nhiều công trình nghiên cứu khác đã được triển khai và công bố kết quả về khả sinh trưởng, cho thịt của các cặp lai giữa đực Red Sindhi, Zebu với bò vàng, lai kinh tế sử dụng tinh bò đực các giống Charolais, Limousin, DroughtMaster, Simental phối với bò cái lai Sind (Đinh Văn Cải, 2007) [2]. Sử dụng tinh bò đực Red Angus, Droughtmaster với bò cái nền lai Sind (Đinh