DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt ADG Tăng trọng bình quân/ngày BSU Bã sắn ủ CT Công thức CFU Colony forming units Đơn vị hình thành khuẩn lạc ĐC Đối chứng DĐVN Dư
Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Địa điểm nghiên cứu
- Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
- Cát Quế, Hoài Đức, Hà Nội
Đối tượng và vật liệu nghiên cứu
- Chế phẩm phẩm đa enzyme thô: gồm các enzyme thủy phân tinh bột sống và xơ (α-amylase, glucoamylase, cellulase)
- Vi sinh vật probiotic gồm: Lactobacillus acidophilus, Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae
Các chế phẩm trên được sản xuất tại Phòng các chất chức năng sinh học, Viện Công nghệ sinh học
- Lợn Landrace x Yorkshire giai đoạn 60 – 165 ngày tuổi
Hình 3.1 Bã sắn Hình 3.2 Chế phẩm đa enzyme thô
- Bã sắn được mua tại nhà máy, xưởng cơ sở sản xuất tinh bột sắn tại Cát Quế, Hoài Đức, Hà Nội
Chế phẩm đa enzyme thô do Phòng Các chất Chức năng Sinh học thuộc Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam sản xuất Sản phẩm này ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sinh học và thực phẩm nhờ vào khả năng phân giải đa dạng các hợp chất sinh học Với quy trình sản xuất hiện đại, chế phẩm đa enzyme thô đảm bảo chất lượng và hiệu quả trong quá trình sử dụng Việc phát triển và nghiên cứu chế phẩm này góp phần thúc đẩy sự sáng tạo trong lĩnh vực công nghệ enzyme tại Việt Nam.
Vi sinh vật probiotic bao gồm các loại như Saccharomyces cerevisiae, Bacillus subtilis và Lactobacillus, được bổ sung từ nguồn giống chất lượng cao của phòng Các Chức Năng Sinh Học tại Viện Công nghệ sinh học, thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Những chủng vi sinh vật này đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện sức khỏe đường ruột và nâng cao hệ miễn dịch Việc sử dụng các probiotic chất lượng từ các nguồn nghiên cứu uy tín giúp đảm bảo hiệu quả và độ an toàn cho người tiêu dùng.
Hóa chất, dụng cụ và máy móc để thực hiện thí nghiệm đánh giá hoạt tính enzyme được chuẩn bị tại Phòng Các Chất Chức năng sinh học, Viện Công nghệ sinh học, thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Các thiết bị này đảm bảo độ chính xác cao trong phân tích enzyme, hỗ trợ nghiên cứu sinh học và phát triển sản phẩm công nghệ sinh học mới Việc sử dụng nguyên liệu và dụng cụ hiện đại giúp nâng cao hiệu quả, độ tin cậy của các kết quả thí nghiệm liên quan đến hoạt tính enzyme.
Nội dung nghiên cứu
- Đánh giá chất lượng và mức độ an toàn của chế phẩm
- Xác định mức bổ sung thích hợp của chế phẩm trong lên men bã thải tinh bột làm thức ăn chăn nuôi
- Đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm đến các chỉ tiêu kỹ thuật trong chăn nuôi lợn thịt
Phương pháp nghiên cứu
3.5.1 Phương pháp đánh giá chất lượng, độ an toàn của chế phẩm đa enzyme
3.5.1.1 Các chỉ tiêu về độ an toàn và cảm quan của chế phẩm Chất lượng và độ an toàn của chế phẩm đa enzyme thô được xác định tại phòng Các chất chức năng sinh học, Viện Công nghệ sinh học Các chỉ tiêu đánh giá và phương pháp phân tích được xác định thông qua việc phân tích 3 mẫu của ba mẻ sản xuất chế phẩm khác nhau (bảng 3.1)
Bảng 3.1 Các chỉ tiêu đánh giá độ an toàn cảm quan của chế phẩm
Chỉ tiêu Phương pháp thử
Tổng số vi khuẩn hiếu khí (CFU/g) TCVN 4884:2005 (ISO 4833/2003 )
Salmonella trong 25g mẫu TCVN 4829:2005 (ISO 6579:2002) Hàm lượng tổng số aflatoxin B1 TCVN 7596 - 2007 (ISO 16050:2003) Độ ẩm % DĐVN II - T3 - 94
Chất lượng cảm quan TCVN 1532 - 1993
Hoạt tính enzyme α-amylase, glucoamylase và cellulase
Phương pháp của Miller (1959) và Vũ Văn Hạnh (2009)
3.5.1.2 Đánh giá chất lượng của chế phẩm đa enzyme và probiotic
* Xác định mật độ vi sinh vật probiotic
- Nấm men Saccharomyces cerevisiae: xác định mật độ tế bào bằng phương pháp đếm trực tiếp bằng buồng đếm hồng cầu trên kính hiển vi
- Vi khuẩn Lactobacillus sp., Bacillus subtilis: Xác định bằng phương pháp đếm khuẩn lạc
* Xác định các đặc tính probiotic:
Khả năng kháng vi khuẩn gây bệnh Xác định bằng phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch Vi khuẩn gây bệnh kiểm định: E.coli, Salmonella sp
Chủng vi sinh vật probiotic được nuôi cấy lắc trong môi trường dịch thể phù hợp với tốc độ 200 vòng/phút, ở 37°C trong 24 giờ để đảm bảo sự phát triển tối ưu Sau đó, dịch nuôi cấy được ly tâm với tốc độ 10.000 vòng/phút trong 15 phút để thu dịch trong, giúp tách các thành phần không mong muốn Các vi sinh vật kiểm định được nuôi cấy tĩnh trong môi trường LB tại 37°C trong 24 giờ để đảm bảo độ ổn định và độ an toàn của chủng Tiếp theo, dung dịch nuôi cấy được gạt lên bề mặt đĩa Petri chứa môi trường LA, sau đó đục lỗ thạch bằng nút khoan và nhỏ 10μl dịch trong vào các lỗ thạch để khuếch tán Các đĩa thạch được đặt trong điều kiện ủ từ 4 đến 8 giờ ở 4°C để dịch thấm đều, rồi chuyển sang tủ ấm 37°C để quan sát vòng kháng khuẩn sau 24 giờ nhằm đánh giá khả năng ức chế vi sinh vật gây bệnh.
Hoạt tính kháng kháng khuẩn được tính bằng: D – d (mm) Trong đó: D là đường kính vòng vô khuẩn (mm), d là đường kính lỗ thạch (mm), d = 9mm
Khả năng chịu pH thấp Các vi khuẩn probiotic được nuôi cấy trong môi trường dịch thể thích hợp ở
37 0 C trong 24 giờ Thu sinh khối vi khuẩn bằng cách ly tâm 10.000 vòng/phút ở
4 0 C trong 10 phút Rửa sinh khối thu được hai lần với dung dịch PBS ở pH 7,2
Chuyển dịch huyền phù vi khuẩn vào ống nghiệm chứa môi trường PBS pH 3
Sau 3 giờ, hỳt 100 àl dung dịch trong mỗi ống chuyển sang mụi trường dịch thể thích hợp cho từng loại vi sinh vật, ủ ở 37 0 C trong 24 giờ Sau đó, tiến hành đếm mật số vi khuẩn ở mỗi thời điểm khảo sát bằng phương pháp đếm khuẩn lạc Các vi khuẩn probiotic cũng được khảo sát ở môi trường pH 7 để đánh giá sự phát triển trong môi trường pH thích hợp
Khả năng chịu dịch mật
Khả năng chịu dịch mật được tiến hành theo phương pháp Duc Le et al
Năm 2004, nghiên cứu tập trung vào khả năng chịu muối mật của các vi sinh vật như Lactobacillus sp., Bacillus subtilis và Saccharomyces cerevisiae Các chủng vi sinh vật này được nuôi cấy trong môi trường dịch thể thích hợp có bổ sung muối mật ở nồng độ 0,3%, sau đó trải đều lên đĩa petri chứa môi trường thạch MRS, LA, YPD và ủ ở 37°C trong 24 giờ Phương pháp cấy trải đĩa được sử dụng để xác định khả năng chịu muối mật của các vi sinh vật này, qua đó đánh giá khả năng chịu đựng và ứng dụng trong các lĩnh vực công nghiệp thực phẩm và sinh học.
3.5.2 Phương pháp nghiên cứu xác định mức bổ sung thích hợp chế phẩm để lên men bã thải tinh bột tạo thức ăn chăn nuôi Cân 300g bã sắn tươi vào các bình nhựa dung tích 3 lít, trộn đều với 700 ml nước sạch Bổ sung enzyme, nấm men Saccharomyces, vi khuẩn probiotic (Baclillus subtillis, Lactobacillus) và Urê theo các công thức khác nhau (Bảng 3.2)
Bảng 3.2 Bố trí thí nghiệm các công thức ủ trong phòng thí nghiệm (% theo vật chất tươi)
CT1 CT2 CT3 CT4 CT5
Saccharomyces cerevisiae, Baclillus subtillis, Lactobacillus
Để pha loãng probiotic 1 lít với nồng độ 10^9 CFU/ml, bạn cần pha với 100 lít nước có nồng độ 10^7 CFU/ml Các bình lên men được đậy kín và tiến hành khuấy hàng ngày để đảm bảo quá trình lên men diễn ra đều đặn trong điều kiện nhiệt độ phòng từ 25-30°C Thời gian lên men kéo dài 4 ngày, sau đó tiến hành xác định thành phần hóa học của sản phẩm để kiểm tra chất lượng và độ an toàn của probiotic.
3.5.2.1 Các chỉ tiêu theo dõi
Bã sắn trước và sau khi lên men chứa các thành phần hóa học quan trọng như vật chất khô (VCK), protein thô (CP), mỡ thô (EE), khoáng tổng số (Ash), xơ thô, tinh bột, năng lượng tổng số (GE) và axit hữu cơ Quá trình lên men ảnh hưởng đến hàm lượng các chất này, giúp tăng giá trị dinh dưỡng và khả năng tiêu thụ của bã sắn cho vật nuôi Hiểu rõ thành phần hóa học của bã sắn trước và sau lên men là yếu tố quan trọng để tối ưu hóa sử dụng trong chế độ dinh dưỡng chăn nuôi.
- Đánh giá cảm quan về biến đổi màu, mùi các công thức lên men theo thời gian
- Xác định sự biến đổi pH trong các công thức trong thời gian lên men
3.5.2.2 Phương pháp nghiên cứu Thành phần hóa học của các công thức ủ bã sắn được phân tích tại Phòng Thí nghiệm Trung tâm, Khoa Chăn nuôi - Học viện Nông nghiệp Việt Nam theo các phương pháp chuẩn
- Phương pháp lấy mẫu theo TCVN 4325:2007 (ISO 6497:2002);
- Chuẩn bị mẫu thử theo TCVN 6952:2001 (ISO 6498:1998);
- Vật chất khô (%) theo TCVN 4326:2001 (ISO 6497:2002);
- Protein thô (%) theo TCVN 4328-1:2007 (ISO ISO 5983-1:2005);
- Tinh bột tổng số (%) theo TCVN4594:1988;
- Khoáng tổng số (%) theo TCVN 4327:2007;
- Năng lượng tổng số (GE) được xác định bằng Bomb Calorimeter (Bomb Calorimeter 6300, Parr Instrument Company);
- pH được đo bằng pH meter (Sension 3, HACH Company, USA)
3.5.3 Phương pháp nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm đến các chỉ tiêu kỹ thuật chăn nuôi lợn thịt
3.5.3.1 Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp phân lô so sánh với mô hình bố trí thí nghiệm một nhân tố Chọn 240 con lợn thịt (Landrace x Yorkshire) 60 ngày tuổi có khối lượng trung bình là 19,8kg, chia làm 4 lô, mỗi lô 20 con, ba lần lặp lại
Lô 1 sử dụng KPCS không sử dụng BSU và 3 lô thí nghiệm sử dụng 10%, 20% và 30% BSU thay thế KPCS Thí nghiệm được bố trí theo bảng 3.3
Bảng 3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm trên lợn thịt
Diễn giải ĐVT Lô 1 Lô 2 Lô 3 Lô 4
Khối lượng bắt đầu TN
Số lần lặp lại Lần 3 3 3 3
Số lợn tham gia thí nghiệm Con 60 60 60 60
Giống lợn Lợn F1 (♂ Landrace x ♀Yorkshire)
Tính biệt Đồng đều giữa các lô (tỷ lệ 1:1)
Giai đoạn thí nghiệm (ngày) 60 - 165 60 - 165 60 - 165 60 - 165
Khẩu phần TN g/Kg thức ăn
Bảng 3.4 Thành phần thức ăn khẩu phần cơ sở
Nguyên liệu thức ăn Tỷ lệ (%)
Cám gạo tẻ xát máy loại 1 17,12
Giai đoạn tiền thí nghiệm kéo dài trong 7 ngày, là bước chuẩn bị quan trọng để phân lợn vào các lô và tiến hành nuôi thử nghiệm thích nghi với thức ăn mới Trong giai đoạn này, công đoạn tiêm phòng, tẩy ký sinh trùng và điều chỉnh sự đồng đều giữa các lô giúp đảm bảo điều kiện thuận lợi cho quá trình thử nghiệm.
- Giai đoạn thí nghiệm chính thức: lợn ăn khẩu phần thí nghiệm dự kiến theo các lô tương ứng, tiến hành lấy kết quả các chỉ tiêu định kỳ
Chăm sóc theo quy trình nuôi lợn thịt giống lai F1
3.5.3.2 Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu a) Đánh giá khả năng sinh trưởng
Khối lượng cơ thể lợn qua các giai đoạn sinh trưởng được theo dõi bằng cách cân lợn vào buổi sáng trước khi cho ăn, bắt đầu từ khi bắt đầu thí nghiệm và sau 2 tuần, cân lại để đánh giá sự phát triển Thời gian cân diễn ra liên tục trong suốt quá trình thí nghiệm, sử dụng cân có độ chính xác 0,1kg, và mỗi con được đánh số tai để dễ dàng theo dõi kết quả Việc cân lợn đúng thời điểm và sử dụng thiết bị chính xác giúp đảm bảo dữ liệu sinh trưởng chính xác, hỗ trợ phân tích hiệu quả quá trình phát triển của lợn qua các giai đoạn.
- Độ sinh trưởng tuyệt đối
Là sự tăng lên về khối lượng cơ thể sau 1 đơn vị thời gian, thường tính bằng gam/con/ngày Được tính theo công thức:
Trong đó: A: Là sinh trưởng tuyệt đối (g/con/ngày)
P 1 : Khối lượng ở thời điểm cuối kì (g)
P 2 : Khối lượng ở thời điểm đầu kì (g) t 2: Thời gian ở thời điểm cuối kì (ngày) t 1: Thời gian ở thời điểm đầu kì (ngày)
- Độ sinh trưởng tương đối
Là sự tăng lên khối lượng, kích thước, thể tích cơ thể tính theo tỷ lệ % Được tính theo công thức:
Trong đó: R: Là sinh trưởng tương đối (%)
P1 : Là khối lượng cân đầu kì (kg)
P 2 : Là khối lượng cân cuối kì (kg) b) Các chỉ tiêu theo dõi về thức ăn
- Lượng thức ăn thu nhận (LTATN)
Việc cân chính xác lượng thức ăn đổ vào máng cho lợn hàng ngày là rất quan trọng để đảm bảo khẩu phần ăn hợp lý Vào giờ cố định hàng ngày, cần vét sạch thức ăn thừa và cân lại để theo dõi lượng tiêu thụ Công thức tính LTATN giúp xác định chính xác lượng thức ăn cần thiết, tối ưu hóa quá trình cho ăn và nâng cao hiệu quả chăn nuôi lợn.
LTATN (g/con/ngày) = Thức ăn cho vào (g) - Thức ăn thừa (g)
Số lợn trong lô (con)
Lượng thức ăn cho ăn và lượng thức ăn thừa tính theo phần trăm vật chất khô
- Xác định tiêu tốn thức ăn/kg tăng trọng
TTTĂ/kg tăng KL (kg/kg) = ∑ KL Thức ăn cho ăn (kg)
Hiệu quả sử dụng thức ăn (HQSDTA) là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá khả năng chuyển đổi thức ăn thành trọng lượng cơ thể của vật nuôi HQSDTA được xác định dựa trên lượng thức ăn tiêu thụ để tăng 1kg trọng lượng, phản ánh hiệu quả của việc sử dụng thức ăn trong quá trình chăn nuôi Công thức tính HQSDTA giúp người chăn nuôi tối ưu hóa nguồn lực, giảm chi phí và nâng cao năng suất chăn nuôi Hiểu rõ về hiệu quả sử dụng thức ăn là yếu tố then chốt để nâng cao lợi nhuận và đảm bảo sự phát triển bền vững của mô hình chăn nuôi.
HQSDTA (kgTA/kg tăng trọng) = Lượng TATN (kg)
Khối lượng tăng (kg) c) Đánh giá khả năng cho thịt
Sau khi kết thúc thí nghiệm nuôi thịt, chọn những con có khối lượng, ngoại hình và thể chất trung bình làm mẫu để mổ khảo sát, với số lượng là 4 con cho mỗi công thức lai (gồm 2 lợn đực và 2 lợn cái) Đồng thời, nghiên cứu còn theo dõi các chỉ tiêu giết mổ nhằm đánh giá hiệu quả nuôi dưỡng và đặc điểm sinh trưởng của đàn lợn.
- Khối lượng giết mổ (kg): là khối lượng lợn hơi để nhịn đói 24 giờ trước khi mổ khảo sát
- Khối lượng thịt móc hàm (kg): là khối lượng thân thịt sau khi chọc tiết, cạo lông, bỏ các cơ quan nội tạng nhưng để lại thận và 2 lá mỡ
- Khối lượng thịt xẻ (kg): là khối lượng thịt móc hàm sau khi cắt bỏ đầu, bốn chân, đuôi, hai lá mỡ, thận
Tỷ lệ móc hàm (%) = Khối lượng thịt móc hàm (kg) x 100 Khối lượng lợn hơi (kg)
Tỷ lệ thịt xẻ (%) = Khối lượng thịt xẻ (kg)
100 Khối lượng lợn hơi (kg)
- Tỷ lệ nạc (%): tính bằng phương pháp 2 điểm của Cộng hoà liên bang Đức Branscheid et al (1987):
%nạc = 47,978+(26,0429 S/F) + (4,5154 F )- (2,5018 lgS)- (8,4212 S ) Trong đó: S là độ dày mỡ ở giữa cơ bán nguyệt (M glutaeus medius)(mm)
F là độ dày cơ từ tận cùng phía trước của cơ bán nguyệt đến giới hạn trên của cột sống (mm)
- Độ dày mỡ lưng (cm): là độ dày trung bình của độ dày mỡ ở ba vị trí:
Vị trí thứ nhất: đo tại nơi dày nhất trên lưng (đốt sống ngực 2 - 3) (a)
Vị trí thứ hai: đo tại điểm giữa xương sườn thứ 13 và 14 (b)
Vị trí thứ ba: đo tại điểm giữa trên cơ bán nguyệt (c) Độ dày mỡ lưng (cm) = a + b + c