ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến gas volume, tỷ lệ tiêu hóa của bã mía, rơm và thân lá cây bắp trong điều kiện in vitro

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN THÚ Y    NGUYỄN TƯỜNG VI ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ VI KHUẨN DẠ CỎ TRÂU ĐẾN GAS VOLUME, TỶ LỆ TIÊU HÓA CỦA BÃ MÍA, R

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN THÚ Y

  

NGUYỄN TƯỜNG VI

ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ VI KHUẨN

DẠ CỎ TRÂU ĐẾN GAS VOLUME, TỶ LỆ TIÊU HÓA CỦA BÃ MÍA, RƠM VÀ THÂN

LÁ CÂY BẮP TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGÀNH THÚ Y

Cần Thơ, 2013

Trang 2

  

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ VI KHUẨN

DẠ CỎ TRÂU ĐẾN GAS VOLUME, TỶ LỆ TIÊU HÓA CỦA BÃ MÍA, RƠM VÀ THÂN

LÁ CÂY BẮP TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO

LỚP: CN11167L1

Trang 3

Đề tài: “ Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến gas volume, tỷ

lệ tiêu hóa của bã mía, rơm và thân lá cây bắp trong điều kiện in vitro ”

do sinh viên Nguyễn Tường Vi thực hiện tại phòng nghiên cứu chuyên khoa - E103, Bộ môn Chăn nuôi, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ Thời gian thực hiện từ tháng 8 đến tháng 12 năm 2013

Cần Thơ, Ngày….tháng….năm 2013 Cần Thơ, Ngày….tháng….năm

2013

(Ký và ghi họ tên) (Ký và ghi họ tên)

Ths.Phạm Hoàng Dũng

Cần Thơ, Ngày….tháng….năm 2013

Duyệt Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học ứng Dụng

Trang 4

LỜI CAM ĐOAN

volume, tỷ lệ tiêu hóa của bã mía, rơm và thân lá cây bắp trong điều kiện in vitro ” là công trình nghiên cứu của bản thân Tất cả các số liệu, kết quả được

trình bày trong luận văn tốt nghiệp này là trung thực và chưa từng được ai công bố ở bất kỳ công trình nghiên cứu nào trước đây

SINH VIÊN THỰC HIỆN

(Ký và ghi họ tên)

Nguyễn Tường Vi

Trang 5

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn quí thầy cô trong Bộ môn Thú Y, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại học Cần Thơ cùng tất cả quí thầy cô của Trường Đại học Cần Thơ đã truyền đạt tận tình những kiến thức cơ sở cũng như chuyên môn giúp tôi có được những thuận lợi nhất định trong học tập và trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp

Xin ghi nhớ công ơn và chân thành cảm ơn những kiến thức, kinh nghiệm và công sức vô cùng quí báu của thầy Hồ Quảng Đồ đã tận tình hướng dẫn, định hướng và đào tạo để tôi hoàn thành thật tốt đề tài luận văn của mình

Xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Hoàng Dũng đã truyền đạt kinh nghiệm và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành tốt chương trình học và làm luận văn

Cảm ơn anh Võ Phương Ghil đã tận tình chỉ dẫn tôi, đã theo sát hướng dẫn và chỉ bảo tôi trong suốt quá trình làm luận văn

Cảm ơn những người bạn đã tham gia học tập và nghiên cứu cùng tôi Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn tất cả!

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

(Ký và ghi họ tên)

Nguyễn Tường Vi

Trang 6

MỤC LỤC

Trang

Trang bìa

Trang duyệt i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

Mục lục iv

Danh mục viết tắt vii

Danh mục bảng viii

Danh mục hình ix

Tóm lược x

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu 1

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN 2

2.1 Vi khuẩn phân giải cellulose trong dạ cỏ trâu bò 2

2.2 Ảnh hưởng của các loại vi khuẩn dạ cỏ lên quá trình sinh khí 2

2.3 Sơ lược về phương pháp tìm ra vi khuẩn phân giải xơ phân lập từ dạ cỏ trâu 3

2.4 Phương pháp sinh khí in vitro 6

2.5 Hệ sinh thái dạ cỏ 9

2.5.1 Môi trường sinh thái dạ cỏ 9

2.5.2 Hệ vi sinh vật dạ cỏ 9

2.6 Vi sinh vật phân giải cellulose trong điều kiện yếm khí 11

2.7 Vai trò của pH trong dạ cỏ 12

2.8 Vai trò của NH3 trong quá trình lên men dịch dạ cỏ 12

2.9 Thực liệu thí nghiệm 13

Trang 7

2.9.1 Thân lá cây bắp 13

2.9.2 Rơm rạ 13

2.9.3 Bã mía 14

2.10 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước 14

2.10.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 14

2.10.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 16

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

3.1 Phương tiện nghiên cứu 18

3.1.1 Địa điểm, thời gian 18

3.1.2 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất 18

3.2 Phương pháp nghiên cứu 19

3.2.1 Bố trí thí nghiệm 19

3.2.2 Tiến hành thí nghiệm 21

3.3 Phương pháp xử lý thống kê 23

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24

4.1 Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm (%) 24

4.2 Các thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến gas volume, tỷ lệ tiêu hóa của bã mía, rơm khô, thân lá cây bắp trong điều kiện in vitro 25

4.2.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến gas volume và tỷ lệ tiêu hóa của bã mía trong điều kiện in vitro 25

4.2.1.1 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến quá trình sinh khí của bã mía………… 25

4.2.1.2 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến tỷ lệ tiêu hóa DM, NDF, ADF, ADL của bã mía trong điều kiện in vitro 26

4.2.1.3 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến hàm lượng NH3 (mg/l), pH của bã mía trong điều kiện in vitro 27

Trang 8

4.2.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến

gas volume và tỷ lệ tiêu hóa của rơm trong điều kiện in vitro 28

4.2.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến quá trình sinh khí của rơm……… 28 34 4.2.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến tỷ lệ tiêu hóa DM, NDF, ADF, ADL của rơm trong điều kiện in vitro 29

4.2.2.3 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến hàm lượng NH3 (mg/l), pH của rơm trong điều kiện in vitro 30

4.2.3 Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến gas volume và tỷ lệ tiêu hóa của thân lá cây bắp trong điều kiện in vitro 31

4.2.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến quá trình sinh khí của thân lá cây bắp 31

4.2.3.2 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến tỷ lệ tiêu hóa DM, NDF, ADF, ADL của thân lá cây bắp trong điều kiện in vitro 32

4.2.3.3 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến hàm lượng NH3 (mg/l), pH của thân lá cây bắp trong điều kiện in vitro 33

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 34

5.1.Kết luận 34

5.2 Đề nghị 35

TÀI LIỆU THAM KHẢO 36

PHỤ LỤC HÌNH ẢNH 41

PHỤ CHƯƠNG 44

Trang 9

Tỉ lệ tiêu hóa vật chất khô Đồng Bằng Sông Cửu Long Gram

Xơ trung tính (Neutral detergent fiber) Vật chất hữu cơ (Organic matter) Xác xuất (Probabbility)

Sai số chuẩn trung bình (Standard error mean) Tổng lượng khí sinh ra

Tỉ lệ tiêu hóa Nghiệm thức đối chứng không chủng dịch vi khuẩn

dạ cỏ trâu Nghiệm thức chủng 0,5% dịch vi khuẩn dạ cỏ trâu Nghiệm thức chủng 1% dịch vi khuẩn dạ cỏ trâu Nghiệm thức chủng 2% dịch vi khuẩn dạ cỏ trâu

Trang 10

DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng 2.1 Tóm tắt các giai đoạn nhuộm Gram vi khuẩn 5 Bảng 3.1 Lượng cân các hóa chất có trong 1 lít dung dịch đệm 22 Bảng 4.1 Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm (%) 24 Bảng 4.2 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên quá trình sinh khí

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến tỷ lệ tiêu hóa DM,

NDF, ADF, ADL của bã mía trong điều kiện in vitro 26

của bã mía trong điều kiện in vitro 27

Bảng 4.5 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên quá trình sinh khí

NDF, ADF, ADL của rơm trong điều kiện in vitro 29

của rơm trong điều kiện in vitro 30

Bảng 4.8 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên quá trình sinh khí

NDF, ADF, ADL của thân lá cây bắp trong điều kiện in vitro 32

pH của thân lá cây bắp trong điều kiện in vitro 33

Trang 11

DANH MỤC HÌNH

Trang Hình 2.2 Thân lá cây bắp 17 Hình 2.3 Bã mía 17 Hình 2.4 Rơm khô 17 Hình 4.1 Biểu đồ tổng lượng khí sinh ra tại thời điểm 6 giờ, 12 giờ, 18 giờ, 24 giờ (ml/g) 28

Trang 12

TÓM LƯỢC

volume, tỷ lệ tiêu hóa của bã mía, rơm và thân cây bắp trong điều kiện in vitro ”

được thực hiện tại phòng Chăn nuôi Chuyên khoa E103 - Bộ môn Chăn nuôi, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ Đề tài

thực hiện dựa vào kết quả của thí nghiệm “ảnh hưởng của các nhóm vi khuẩn

dạ cỏ lên gas volume để tuyển chọn ra nhóm vi khuẩn cho phân giải thức ăn tốt nhất” tiếp tục cho thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ lên

gas volum

*Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên quá trình sinh

vitro

Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 4 nghiệm thức (NT) và 5 lần lặp lại Trong đó NT2 đến NT4 lần lượt bổ sung vi khuẩn dạ cỏ trâu (có mật số

Các chỉ tiêu theo dõi :

+ Hàm lượng gas volume 6 giờ, 12 giờ, 18 giờ và 24 giờ

+ pH

+ Tỷ lệ tiêu hóa của bã mía trong điều kiện in vitro

Kết quả đạt được: Ở nồng độ vi khuẩn 1% đã cho thấy hàm lượng gas volume sinh ra thấp nhất và tỷ lệ tiêu hóa cao nhất

Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 4 nghiệm thức và 5 lần lặp lại

CFU/ml) với 3 mức độ lần lượt là 0,5%, 1%, 2%

Trang 13

+ pH

in vitro

+ pH

Trang 14

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngành chăn nuôi đăc biệt là chăn nuôi trâu, bò khá phát triển ở Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) do đặc trưng của vùng địa hình này thích hợp Đặc biệt, giá thành thịt bò cao và được tiêu thụ mạnh do nhu cầu của thị trường ngày càng tăng Tuy nhiên, nước ta nói chung và vùng ĐBSCL nói riêng cũng gặp không ít khó khăn trong chăn nuôi bò do khan hiếm về số lượng và hạn chế về chất lượng của thức ăn Bên cạnh đó thì nguồn phụ phế phẩm ở ĐBSCL rất phong phú và đa dạng như rơm rạ, bã mía, thân cây bắp vẫn chưa được khai thác và sử dụng triệt để Phần lớn các phế phẩm này vứt

bỏ ngoài đồng ruộng, ủ làm phân bón và sử dụng làm chất đốt gây ô nhiễm môi trường (Đỗ Thị Cẩm Hường, 2012)

Mặt khác các phế phẩm này chứa hàm lượng cellulose cao nên tỷ lệ tiêu hóa thấp (Đỗ Thị Cẩm Hường, 2012) Nhiều nghiên cứu cho thấy cellulase là một hệ enzyme phức tạp, được tổng hợp bởi nhiều vi sinh vật, phổ biến là nấm

và vi khuẩn (Imamanuel et al , 2006) Tuy nhiên, việc nghiên cứu khả năng sinh cellulase của các dòng vi khuẩn vẫn còn khiêm tốn so với nấm (Ekpergin, 2006) Mặt khác, sự phân giải chất xơ không được thực hiện ở hệ tiêu hóa của động vật mà do hoạt động của chủ yếu của vi khuẩn sống trong cơ quan tiêu hóa của chúng thực hiện Trong hệ thống tiêu hoá của trâu có hệ vi sinh vật dạ

cỏ phong phú, nên có thể tiêu hoá chất khô, đặc biệt là chất xơ, cao hơn các gia súc khác Trâu có thể tận dụng được nhiều loại cỏ, lá cây, một số loại cỏ nước và phế phụ phẩm của trồng trọt mà các gia súc khác (kể cả bò) không sử dụng được Vì vậy, bổ sung vào thức ăn của vật nuôi một lượng vi khuẩn dạ

cỏ trâu thích hợp có khả năng thủy phân xơ nhằm năng cao tỷ lệ tiêu hóa chất

xơ, giảm chi phí do tận dụng được nguồn phụ phẩm sẵng có là một vấn đề cần quan tâm và cũng góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường

Do đó, chúng tôi tiến hành đề tài “Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn

dạ cỏ trâu đến gas volume, tỷ lệ tiêu hóa của bã mía, rơm và thân lá cây bắp trong điều kiện in vitro”

Trang 15

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN

2.1 VI KHUẨN PHÂN GIẢI CELLULOSE TRONG DẠ CỎ TRÂU, BÒ

Thông qua hoạt động của hệ vi sinh vật dạ cỏ, cellulose sẽ được sử dụng như nguồn cung cấp dinh dư ng chủ yếu cho loài nhai lại như: trâu, bò,

dê cừu… Hệ vi sinh vật dạ cỏ của thú nhai lại rất phong phú, bao gồm: vi khuẩn, nấm và protozoa (Denis và cs., 2003) Cả 3 loài vi sinh vật trên đều có khả năng sản xuất các enzyme phân giải cellulose Tuy nhiên, vi khuẩn đóng vai trò chính, trong đó ba giống vi khuẩn có khả năng tiết các enzyme phân

giải cellulose nhiều nhất: Fibriobacter succinogenes; Ruminococcus albus;

Ruminococcus flavefaciens (Satoshi Koike và Yasuo Kobayashi, 2001) Theo

Paul eimer (1996), có rất nhiều enzyme phân giải cellulose như: endoglucanase, exoglucanase, β- glucosidase, xylanase, cellodextrinase Tuy nhiên, 3 enzyme có chức năng chính trong phân giải cellulose là:

2.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LOẠI VI KHUẨN DẠ CỎ LÊN QUÁ TRÌNH SINH KHÍ

Protozoa có số lượng khoảng 1 triệu con/1g thức ăn dạ cỏ, có khả năng sinh sản rất nhanh (4-5 thế hệ / ngày), là anh lính tiên phong khi tấn công phá

vở màng celluloz (màng xơ khó tiêu hóa nhất của tế bào thực vật) Từ đó, phóng thích các thành phần dinh dư ng bên trong như tinh bột, đường, các protid… chúng sử dụng một phần cho sự phát triển bản thân chúng, mặt khác giúp vi khuẩn phát triển Vi khuẩn tiếp tục phân giải cellulose Protozoa chuyển phần cellulose đã phá vở thành những dư ng chất cho chúng và một phần chuyển thành Acid bay hơi như Acid Acetic, Acid propionic , acid butyric

Nhóm vi khuẩn cộng sinh ở dạ có có số lượng rất lớn, trong 1 gam thức ăn dạ cỏ chứa tới 109 tế bào; trong đó, nhóm vi khuẩn có men cellulaza

để phân giải chất xơ, Treptococcus, Vi khuẩn lactic… quan trọng nhất là nhóm

vi khuẩn lên men cellulose Chúng có khả năng chuyển celluose, hemicellulose thành các sản phẩm đường mạch ngắn như disaccaric, polysaccaric và sau đó tiếp tục biến thành các Acid béo bay hơi, Acid lactic, nhóm vi khuẩn lactic, Streptococcus cũng góp phần chuyễn hóa chất bột đường

Quá trình phân giải chất xơ của dạ cỏ sẽ tạo thành sản phẩm là các Acid béo bay hơi (Acid acetic/60 – 70%, Acid propionic/15-20 %,

Trang 16

Acid butyric /10-15 %), các thể khí như CO2, CH4, H2, O2 , N2… Các acid béo bay hơi chính là nguồn cung năng lượng cho các hoạt động của cơ thể trâu

bò, là chất béo của sữa bò Các thể hơi sinh ra tích tụ ở 1/3 trên của dạ cỏ được thải ra ngoài bằng cách ợ hơi

Sự có mặt của hệ thống vi sinh vật còn giúp trâu bò sử dụng được nguồn Nitơ phi protein như carbamic, muối amon tạo thành Protid của chính bản thân vi sinh vật, xác vi sinh vật lại là nguồn cung chất đạm cho trâu bò ở phần sau đường tiêu hóa.Các hoạt động trên chỉ có thể diễn ra thuận lợi khi dạ

cỏ có độ pH thích hợp từ 6,4 – 7 Nếu pH giảm (do thiếu lượng Bicarbonate natri trong nước bọt, do khẩu phần có nhiều thức ăn tinh, hệ thống vi khuẩn lactic hoạt động mạnh làm pH dạ cỏ chuyễn sang acid) sẽ ức chế sự phân giải chất xơ, giảm khả năng tiêu hóa Thậm chí các acid ở da cỏ thâm nhiễm vào máu gây tình trạng nhiễm acid máu, gây rối loạn chức năng trao đổi O2, CO2 của hồng cầu Có độ ẩm cao 70 -80%, nên phải cho uống đầy đủ nước sạch,

2.3 SƠ LƯỢC VỀ PHƯƠNG PHÁP TÌM RA VI KHUẨN PHÂN GIẢI

XƠ PHÂN LẬP TỪ DẠ CỎ TRÂU

Mục đích: Tuyển chọn những dòng vi khuẩn dạ cỏ trâu có khả năng

phân hủy mạnh cơ chất phụ phẩm nông nghiệp

Nguyên tắc: Phương pháp phân lập giống thuần đều dựa trên các bước:

chuaarn bị mẫu, cấy trải mẫu lên môi trường M1, quan sát và cấy chuyển những khuẩn lạc khác nhau về hình dạng, màu sắc đặc trưng, tiếp tục cấy rìa

để tách ròng vi khuẩn

Tiến hành thí nghiệm:

Thu mẫu dịch dạ cỏ: Dùng ống inox có đầu nhọn vô trùng để thu dịch

phòng thí nghiệm Đồng nhất mẫu: cho 50ml dịch dạ cỏ vào bình tam giác có chứa 90ml nước cất vô trùng, lắc trộn mẫu 150 vòng/phút; sau đó để lắng khoảng 10 phút Dịch huyền phù chứa vi khuẩn dùng để phân lập

Cấy trải vi sinh vật

Dùng micro pipette hút 15µl dịch vi khuẩn ở mỗi nồng độ pha loãng

que trải dàn đều giọt vi khuẩn trên khắp mặt thạch đĩa để mẫu khô tự nhiên Tiến hành ủ mẫu vi khuẩn trong bình thủy tinh kỵ khí (dùng đèn cầy đốt hết

Trang 17

Mỗi khuẩn lạc rời tiếp tục cấy chuyển trên môi trường M1 cho đến khi

ròng ( khuẩn lạc đồng nhất trong đĩa cấy ) Sau đó mỗi chủng được kiểm tra

độ ròng trên kính hiển vi, quan sát mô tả đặc điểm khuẩn lạc, hình dạng tế

bào, Nguyễn Thị Bảo Yến, 2012 )

Quan sát mô tả khuẩn lạc:

giờ Quan sát và mô tả khuẩn lạc bằng kính lúp ở độ phóng đại 5X dựa vào

một số đặc điểm sau

+ Hình dạng: dang tròn có kích thước nhỏ ( punctiform ) và lớn ( circular ); dạng không đều ( irregular ), dạng thoi ( spindle ), rễ cây dạng sợi

( filamentous ) và rễ ( rhizoid )

+ Độ nổi: dạng phẳng ( flat ) thường thấp và ngang với mặt môi trường;

dạng lài ( raised ) có chiều cao khuẩn lạc khá hơn dạng phẳng nhưng có hai

dốc ( phía vành khuẩn lạc lài xuống ); dạng mô (convef ) thường nổi mô cao

lên trên môi trường đặc; dạng nổi cầu chồng do nhiều khuẩn lạc có độ nổi phát

triển chồng lên nhau và có dạng như nổi gò ( pulvinat ); nổi bướu ( umponate )

nổi hố (umbilicate )

+ Dạng bìa: có 5 dạng bìa phổ biến như sau: bìa nguyên ( entire ); bìa

gợn sóng ( curled ); bìa chia thì ( lobate ); bìa răng cưa ( erose ); bìa sợi ( filamentous )

+ Màu sắc: khuẩn lạc thường có màu trắng trong, trắng đục, xám, đỏ,

vàng (Nguyễn Thị Bảo Yến, 2012 )

Mô tả vi khuẩn

Mục đích: đánh giá sơ bộ về nhuãng đặc điểm hình thái của vi khuẩn

Nguyên tắc:

Vi khuẩn có cấu tạo đơn bào, đa số chúng có đường kính từ 0,2-2µm

Hình dạng vi khuẩn có thể là hình cầu, hình que, hình xoắn hay hình dấu phẩy;

các tế bào có thể tồn tại đơn lẻ, hay có thể kết đôi, kết chuỗi và kết chùm

Chúng sinh sản chủ yếu băng hình thức phân đôi tế bào, một số loài có khả

năng di động nhờ chúng có tiên mao hay tiêm mao

Khi quan sát vi khuẩn, nói chung khi quan sát các đặc điểm có tính đặc

trưng như hình dạng, kiểu liên kết giữa các tế bào, khả năng di động, sự hình

thành bào tử và nhuộm gram ( Nguyễn Đức Lượng et al.,2004)

+ Hình dạng: trạng thái vi khuẩn được quan sát bằng phương pháp giọt

Trang 18

+ Khả năng di động vi khuẩn: vi khuẩn được chuyển vào môi trường thạch bán lỏng ( 0,3 – 0,6% thạch ); đặc ống nghiệm thẳng đứng, ủ ở nhiệt độ

+ Thử nghiệm catalase: phát hiện enzyme catalase trong vi khuẩn bằng

+ Kích thước: nhuộm màu vi khuẩn ( nhuộm đơn ) rồi quan sát kích thước vi khuẩn dưới trắc vi thị kính với độ phóng đại 100 lần (Nguyễn Thị Bảo Yến, 2012 )

Nhuộm gram vi khuẩn

Gram vi khuẩn được khảo sát dựa theo phương pháp nhuộm Gram của nhà khoa học người Đan Mạch Hans Christian Gram (1853-1938) Ông phát

triển kỷ thuật này vào năm 1984 để phân biệt các Pneumococcus và Klebsiella

Pneumoniae

Mục đích: xác định loại Gram của vi khuẩn

Nguyên tắc: dựa trên khả năng bắt màu của tế bào chất và màng tế bào

với thuốc nhuộm tím kết tinh và iot mà hình thành nên hai loại phức chất khác nhau

Bảng 2.1 Tóm tắt các giai đoạn nhuộm Gram vi khuẩn

Crystal violet Tế bào nhuộm tím xanh Tế bào nhuộm tím xanh

Dung dịch iot Iot dán cristal violet bám chặt vào

Các bước nhuộm Gram vi khuẩn

Chuẩn bị mẫu vật

24 giờ

Nhỏ 1 giọt nước cất đã khử trùng lên giữa lame

Hơ đầu kim cấy trên ngọn lửa đèn cồn và để nguội Dùng kim cấy lấy 1

ít khuẩn lạc cho vào giọt nước, trải ra cho đều và thật mỏng theo hình xoắn ốc

Trang 19

Hơ miếng mặt dưới của lame có chứa vi khuẩn trên ngọn lửa đèn cồn cách khoảng 10cm khoảng 3 lần để cố định vi khuẩn lên miếng lame (Nguyễn Thị Bảo Yến, 2012)

2.4 PHƯƠNG PHÁP SINH KHÍ IN VITRO

Đây là một dạng phát triển của kỹ thuật đánh giá sự tiêu hóa thức ăn in

vitro là sự thay đổi cách đo đạc trong kỹ thuật, từ sự xác định thức ăn không bị

tiêu hóa còn lại sang việc đo lượng khí sinh ra trong quá trình tiêu hóa thức ăn

in vitro gọi là kỹ thuật sinh khí in vitro (in vitro gas production) được chuẩn

hóa và đề xuất ở Đức (Menke et al, 1979)

Phương pháp sinh khí in vitro ra đời dựa trên nền tảng của in vitro

Tilley và Terry (1963), sự tiêu hóa vi sinh vật dạ cỏ có thể quan sát được trong điều kiện ống nghiệm dưới sự tham gia của vi sinh vật đa dạng có trong môi trường nước bọt nhân tạo của McDougall (1948) Kết quả của sự lên men này

có thể quan sát từ thức ăn còn lại sau khi tiêu hóa ở in vitro Tilley và Terry (1963) hoặc từ sản phẩm sinh ra của sự tiêu hóa ở phương pháp sinh khí in

vitro của Menke et al, (1979)

Nguyên lý hoạt động của sinh khí in vitro cũng như phương pháp in

vitro Tilly và Terry (1963) Thức ăn được ủ trong môi trường dịch dạ cỏ có

bắt đầu ủ, thức ăn được tiêu hóa sinh ra các acid béo bay hơi và một lượng khí

đo lường trong hệ thống sinh khí in vitro

Lượng khí sinh ra trong hệ thống sinh khí in vitro có thể được ghi nhận

qua một hay nhiều thời điểm khác nhau Sự sinh khí này được xem như là sản phẩm hoạt tiêu hóa thức ăn của vi sinh vật dạ cỏ và phản ánh được khả năng tiêu hóa của mỗi loại thức ăn

- Nguyên lý sinh khí

Khi thức ăn được ủ trong môi trường in vitro, sẽ được chuyển thành các

giải phóng ổn định pH Như vậy lượng khí sinh ra trong hệ thống khí in vitro

chất đệm và phần còn lại là lượng khí sinh ra trực tiếp từ quá trình lên men (Blümmel và Ørskov,1993) Còn đối với thức ăn hỗn hợp, khí sinh ra từ chất đệm khoảng 60% (Getachew et al ,1998)

Trang 20

Người ta thấy rằng mỗi mmol acid béo bay hơi sinh ra sẽ giải phóng

Blümmel và Ørskov, 1993) Đặc biệt lượng khí sinh ra có mối tương quan cao với acid béo bay hơi và từ đó người ta xem lượng khí sinh ra như một chỉ thị

để đo lường sản phẩm sinh ra từ quá trình lên men trong kỹ thuật sinh khí in vitro (Blümmel và Ørskov,1993) Lượng khí sinh ra còn phụ thuộc vào thành phần dư ng chất của thức ăn, thức ăn chứa nhiều carbohydrate có lượng khí sinh ra cao Trong khi sự lên men của đạm giải phóng khí chỉ với lượng nhỏ

và khí sinh ra từ sự lên men béo thì không đáng kể (Makkar, 2004)

Dự đoán tỉ lệ tiêu hóa và năng lượng trao đổi thức ăn

Việc dự đoán tỉ lệ tiêu hóa thức ăn và trao đổi từ thành phần hoá học thông qua các hàm hồi qui trước đây đã được ứng dụng rộng rãi Sau đó có

nhiều phương pháp phân tích khác được ra đời như tỉ lệ tiêu hóa in vitro, in

situ, enzyme, in vitro sinh khí…Các phương pháp này đã được đánh giá và

phân tích trong nhiều báo cáo khoa học và cho thấy chúng dự đoán được các

tham số trên thí nghiệm in vitro xác thực hơn phương pháp phân tích hóa học ( Lopéz et att., 2000) Đặc biệt phương pháp in vitro sinh khí được sản xuất

bởi Menke et al (1979) rất hữu dụng trong việc dự đoán tỉ lệ tiêu hóa và trao

đổi thức ăn (Makkar, 2004) Natarja et al (1998) cho biết thêm sử dụng in

vitro sinh khí kết hợp với thành phần hóa học đánh giá 96% sự thay đổi tỉ lệ

tiêu hóa thức ăn

Dự đoán mức tiêu thụ thức ăn

Yếu tố chính làm hạn chế khả năng sử dụng thức ăn thô của gia súc nhai lại là mức tiêu thụ thức ăn Cho nên việc dự đoán mức tiêu thụ thức ăn, đặt biệt là thức ăn thô xơ là một chỉ tiêu quan trọng trong dinh dư ng gia súc nhai lại Phương pháp nền tảng để dự đoán chỉ tiêu này là quan sát trong điều

kiện in vitro Sau đó hệ thống tẩy rửa Van Soest ra đời và cho thấy NDF ( xơ trung tính) có mối liên hệ với mức tiêu thụ thức ăn Đặc biệt khi in vitro sinh khí ra đời người tin tưởng vào in vitro sinh khí hơn khi dự đoán mức tiêu thụ

thức ăn ( Getachew et al., 1998)

Bước đầu người ta thấy rằng khí sinh ra từ DM lên men có mối liên hệ

có ý nghĩa với mức tiêu thụ và sau đó khi kiểm chứng với khí lên men từ NDF cho thấy diễn tả được 82% sự thay đổi về mức tiêu thụ thức ăn trong khi chỉ

có 75% ở DM (Blümmel và Becker, 1997)

Dự đoán tốc độ tiêu hóa thức ăn

Trang 21

Trong các quan điểm mới gần đây về sự tiêu hóa thức ăn ở gia súc nhai lại, không chỉ quan tâm về tiềm năng tiêu hóa mà còn rất quan tâm đến hiệu quả tiêu hóa (phạm vi tiêu hóa) của thức ăn, vì sự tận dụng thức ăn ở thú không chỉ phụ thuộc vào tiềm năng tiêu hóa cảu thức ăn mà còn phụ thuộc rất lớn vào tốc độ thức ăn đi qua đường tiêu hóa Tham số phạm vi tiêu hóa sẽ diễn tả tốt 2 yếu tố trên Diễn tả được phạm vi tiêu hóa thức ăn sẽ cung cấp một cơ sở hữu dụng để đánh giá khả năng tận dụng được dư ng chất từ thức

ăn đó cho nhai lại Trong nhiều báo cáo gần đây người ta thấy rằng phân tích

động lực lên men thức ăn bằng in vitro sinh khí thuận tiện hơn nhờ ít tốn thời

gian, chi phí và công lao động

Dự đoán acid béo bay hơi

Chỉ số acid béo bay hơi trong dạ cỏ giữ vai trò quan trọng trong ước lượng thức ăn Acid béo bay hơi là kết quả hoạt động lên men thức ăn của vi sinh vật là nguồn năng lượng quan trọng cung cấp cho vật chủ trong hệ thống sinh lý dinh dư ng của thú nhai lại Như diễn tả trên acid béo bay hơi và lượng

khí trong hệ thống in vitro sinh khí có mối liên hệ với nhau

Xuất phát từ đó, có nhiều nghiên cứu ra đời nhằm tìm mối liên hệ giữa

acid béo bay hơi ở in vivo và in vitro sinh khí để dự đoán chỉ số này hữu hiệu

hơn (Brown et al., 2002) Các kết quả đã cho thấy rất có tiềm năng trong dư

đoán acid béo bay hơi ở in vivo bởi in vitro sinh khí

Dự đoán methan

Trong quá trình tiêu hóa thức ăn trong dạ cỏ, ngoài các sản phẩm chính tạo ra là các acid béo bay hơi và protein vi sinh vật có vai trò cung cấp năng

được bài thải ra ngoài bằng sự ợ hơi Chính vì vậy có nhiều nghiên cứu tìn cách giảm lượng methan trong tiêu hóa nhai lại để nâng cao năng suất vật nuôi

và giảm ô nhiễm môi trường (Getachew et al., 2005) Trong truyền thống, sự

bài thải methan từ gia súc nhai lại được xác định từ trong điều kiện thú sống, điều này làm tốn nhiều kinh phí trong đánh giá Trong một trắc nghiệm gần

đây, Getachew et al (2005) thấy rằng in vitro sinh khí có thể dùng để xác định methan thải ra từ sự tiêu hóa Trên thực tế đã có một số nghiên cứu sử dụng in

vitro sinh khí để dự đoán methan trong quá trình tiêu hóa thức ăn của vinh

sinh vật dạ cỏ để đưa ra các chiến lược làm giảm methan và cho kết qủa rất

tiềm năng (Getachew et al., 2005)

Dự đoán các chất kháng dưỡng

Trang 22

In vitro sinh khí có thể dùng để xác định các chất kháng dư ng trong

thức ăn và nó tỏ ra có ích hơn các phương pháp khác (Makkar, 2004) Để xác

định được mức độ ảnh hưởng của chất kháng dư ng trong thức ăn bằng in

vitro sinh khí người ta sẽ bổ sung thêm chất bất hoạt của kháng dư ng vào hệ

thống in vitro sinh khí và so với sự sinh khí ở trường hợp không bổ sung chất bất hoạt Makkar (2004) cho biết in vitro sinh khí đã được ứng dụng nhiều

trong các nghiên cứu về ảnh hưởng và tương tác của các chất kháng dư ng như phenol, tannin, saponin Tổng hợp từ nhiều nghiên cứu, Makkar (2004)

kết luận rằng in vitro sinh khí là một công cụ đơn giản, rẻ tiền và khó thay thế

để nghiên cứu các ảnh hưởng và tương tác các chất kháng dư ng chứa trong thức ăn gia súc nhai lại

2.5 HỆ SINH THÁI DẠ CỎ

2.5.1 Môi trường sinh thái dạ cỏ

Chất chứa dạ cỏ là một hỗn hợp gồm thức ăn ăn vào, vi sinh vật dạ cỏ, các sản phẩm trao đổi trung gian, nước bọt và các chất chế tiết qua vách dạ cỏ

Dạ cỏ có môi trường thuận lợi cho vi sinh vật kỵ khí bắt buộc và tùy ý sống và phát triển (Trần Cừ, 1979, Nguyễn Xuân Trạch, 2007) VSV dạ cỏ có vai trò trong quá trình tiêu hóa thức ăn của vật chủ, thủy phân chất xơ, tổng hợp protein từ amoniac (Nguyễn Xuân Trạch, 2007)

2.5.2 Hệ vi sinh vật dạ cỏ

Ushida, 1999) Trong đó, vi khuẩn và nấm có vai trò tiêu hóa thức ăn quan trọng hơn động vật nguyên sinh (Hungate, 1966) Số lượng vi sinh vật dạ cỏ biến đổi theo mùa và trong suốt ngày đêm, thành phần của khẩu phần thức ăn (Eadie và Hobson, 1962; Duncan et al , 1953; Gale et al., 1949)

Chức năng của nấm trong dạ cỏ là: mọc chồi phá v cấu trúc thành tế bào thực vật, làm giảm độ bền chặt của cấu trúc này, góp phần phá v các mãnh thức ăn trong quá trình nhai lại, tiết ra các loại men thủy phân hầu hết các loại glucid Như vậy sự có mặt của nấm giúp làm tăng tốc độ tiêu hóa xơ điều này đặc biệt có ý nghĩa đối với việc tiêu hóa thức ăn thô xơ bị lignin hóa (Nguyễn Xuân Trạch, 2007)

Vi khuẩn bị cạnh tranh mạnh bởi động vật nguyên sinh (Hungate, 1966; Coleman, 1975) Coleman (1975) cho biết trong một giờ động vật nguyên sinh

vi khuẩn có mức độ nhạy cảm khác nhau đối với động vật nguyên sinh và tác

Trang 23

giả điều tra cho thấy Entodinium candatum ăn Prevotella sp nhiều hơn

Streptococcus bovis

Tác dụng chính của nguyên sinh động vật trong dạ cỏ là tiêu hóa tinh bột

và đường, xé rách màng tế bào thực vật, tích lũy polysaccharite và bảo tồn nối đôi của các acid béo không no (Nguyễn Xuân Trạch, 2007) Tuy nhiên, nguyên sinh động vật ăn khoảng 90% protein vi khuẩn trong dạ cỏ Cho nên khi dạ cỏ được loại bỏ nguyên sinh động vật đã có sự đáp ứng tốt trên sự phân hủy cellulose khả năng tiêu hóa thức ăn, tăng được lượng protein thoát qua và giảm ammonia dạ cỏ ( ounany và Ushida, 1999) Itabashi et al (1989) cho biết

sự hiện diện của nguyên sinh động vật làm giảm lượng peptid trôi xuống ruột Theo ouany (1994) sự loại bỏ nguyên sinh động vật đã hạn chế được khí methane từ 30 – 45% và không ảnh hưởng lên acid béo bay hơi Tuy nhiên, khi khẩu phần cân bằng dư ng chất loại bỏ nguyên sinh động vật đã làm tỉ lệ tiêu hóa giảm, tiêu hóa xơ giảm đi 10% khi cừu loại bỏ nguyên sinh động vật ( ouany và Ushida, 1999) Có lẽ do sự hiện diện của nguyên sinh động vật khuyến khích sự hoạt động của vi khuẩn để cạnh tranh với nguyên sinh động vật (Wiliam và Coleman, 1992) Theo Trần Cừ (1979) những loài vi sinh vật khác nhau sống ở dạ cỏ có quan hệ chặt chẽ và phụ thuộc lẫn nhau Sự sinh trưởng của một loài vi sinh vật này có thể phụ thuộc một cách đặc biệt vào sự

có mặt của các loài khác và tổng số hoặc tỷ lệ mỗi loài có thể được biến đổi ở các điều kiện khác nhau Trong lúc một số vi sinh vật sinh trưởng thì một số khác chết và phân hủy khiến cho ở mỗi thời điểm nhất định trong dạ cỏ mật số

Bằng kỹ thuật in vitro người ta nghiên cứu thấy rằng sản phẩm lên men

xơ của vi sinh vật ở ruột sau tương tự như vi sinh vật dạ cỏ (Váradyová et al., 2000) Nhưng ở ruột sau không có sự hiện diện của nguyên sinh động vật và

2000; Omed et al, 2000)



Trang 24

Nồng độ NH3 thích hợp trong dạ cỏ là 50 – 250 mg/ml dịch dạ cỏ (Nguyễn Xuân Trạch, 2007) Các loại khoáng, đặc biệt là photpho và lưu huỳnh cũng như một số vitamin (A, D, E) rất cần cho VSV dạ cỏ và cần được

bổ sung thường xuyên vì chúng thường thiếu trong thức ăn thô Photpho cần thiết cho cấu trúc acid nucleic và màng tế bào của VSV, cũng như cần cho các hoạt động trao đổi chất và năng lượng của chúng Lưu huỳnh là thành phần cần thiết khi tổng hợp một số acid amin (Nguyễn Xuân Trạch, 2007)

Bổ sung acid valeric và iso valeric vào chất chứa dạ cỏ sẽ kích thích sự

tiêu hóa cellulose in vitro, acid valeric và iso valeric không chỉ kích thích hoạt

tính của vi sinh vật thủy phân xơ mà còn kích thích sự sinh tổng hợp protit vi khuẩn trong dịch dạ cỏ bò cái (Huhtanen và Elliott, 1956; Bently et al, 1954)

2.6 VI SINH VẬT PHÂN GIẢI CELLULOSE TRONG ĐIỀU KIỆN

YẾM KHÍ

Ở điều kiện yếm khí, vai trò của nấm và xạ khuẩn không quan trọng, còn vi khuẩn chiếm ưu thế trong điều kiện này Nấm sợi phân giải cellulose mạnh hơn vi khuẩn vì chúng tiết vào môi trường lượng enzyme ngoại bào nhiều hơn vi khuẩn Vi khuẩn thường tiết vào môi trường phức hệ enzyme cellulase không hoàn chỉnh chỉ thuỷ phân được cơ chất đã cải tiến như giấy lọc

và CMC, còn nấm tiết vào môi trường hệ thống cellulase hoàn chỉnh nên có thể thuỷ phân cellulose hoàn toàn Các vi khuẩn phân giải cellulose trong điều

kiện yếm khí phần lớn thuộc chi Clostridium Chi vi khuẩn này có khả năng

hình thành nội bào tử và chịu đựng được nhiệt độ cao

Các glucose được các sinh vật hấp thụ trực tiếp qua màng tế bào Bên

điều kiện hiếu khí Còn trong điều kiện yếm khí, glucose được phân giải cho

ra acid hữu cơ và cồn ethanol Riêng cồn sẽ được các loại vi khuẩn hoá phân giải thành methan

methan-Các loại acid hữu cơ sinh ra trong quá trình phân giải trong điều kiện yếm khí có khác nhau tuỳ loại vi sinh vật phân giải như: acetic acid, lactic acid, formic acid, butyric acid, succinic acid

So với sự phân giải trong điều kiện hiếu khí, quá trình phân giải cellulose trong điều kiện yếm khí ít bị ảnh hưởng bởi hàm lượng nitơ Có lẽ do trong điều kiện yếm khí, sự đồng hoá chất hữu cơ của vi sinh vật không lớn nên không cần nhiều nitơ

2.7 VAI TRÒ CỦA pH TRONG DẠ CỎ

Trang 25

Trong dạ cỏ pH được điều chỉnh liên tục bởi các quá trình lên men Các axit béo bay hơi tạo ra trong quá trình lên men được hòa tan bởi các muối kiềm của nước bọt, dung dịch đệm bicarbonat, photphat natri và kali có pH >

các vi sinh vật phân giải protein Mặt khác, phần lớn các axit béo bay hơi tạo

ra được hấp thu qua màng nhầy của dạ cỏ, do đó hạn chế sự thay đổi độ pH trong dạ cỏ Khi pH dạ cỏ thấp dẫn đến thay đổi số lượng vi khuẩn phân giải cellulose, amylose và thường protozoa cũng bị mất theo Giá trị pH còn phụ thuộc vào thời gian sau khi ăn, môi trường trung tính ở dạ cỏ luôn được duy trì

để đảm bảo cho quá trình lên men được liên tục Khối lượng vi sinh vật trong

dạ cỏ được duy trì ở mức ổn định do sự duy chuyển số lượng vi sinh vật xuống

dạ dưới, chết và phân hủy vi sinh vật ngay trong dạ cỏ Mêtan và cacbonic cũng là sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men Khi pH dạ cỏ thấp, cacbonic tách khỏi dung dịch và tích tụ ở túi vùng lưng, sau đó được thải ra

qua ợ hơi (Hungate et al., 1952) Khi độ pH cao, hầu hết các khí cacbonic sản

sinh trong quá trình lên men hay từ nước bọt xuống được hấp thu và thải ra qua phổi

2.8 VAI TRÒ CỦA NH 3 TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN DỊCH DẠ CỎ

protein, peptid, axit amin và các nguyên liệu nitơ hòa tan khác Urê, axit uric

hết các khẩu phần chủ yếu là phụ phẩm nông nghiệp và cỏ có tỉ lệ tiêu hóa

lệ tiêu hóa tối đa trong dạ cỏ thì qua đó cũng có khối lượng vi sinh vật lớn

cỏ đòi hỏi đảm bảo tối đa cho vi sinh vật tăng trưởng trong phòng thí nghiệm

có giá trị 20 ÷ 50 mg/lít dịch dạ cỏ Để thức ăn được phân giải tối đa bởi vi

100 mg/lít

Theo Alvarez et al., (1983) cho biết, với loại cỏ chứa một lượng protein

thô đáng kể thì hình như vi sinh vật bám vào sợi xơ phụ thuộc vào nitơ có trong thành phần thức ăn Hiệu suất sinh trưởng của loại vi sinh vật này ít bị

nitơ hoặc các loại thức ăn chủ yếu là carbohydrate hòa tan (như mía) thì nồng

độ NH

Trang 26

Thiếu NH3 dẫn đến giảm hiệu quả hệ thống vi sinh vật dạ cỏ mặc dù con đường tổng hợp axit amin ở vi sinh vật dạ cỏ chưa được xác định rõ Tuy

hiệu quả axit amin và protein ở vi sinh vật Tốc độ tổng hợp của vi sinh vật

1974)

2.9 THỰC LIỆU THÍ NGHIỆM

2.9.1 Thân lá cây bắp

Thân lá cây bắp sau thu hoạch có giá trị dinh dư ng cao nhất trong tất

cả các loại phụ phế phẩm từ ngũ cốc, và vì thế nó có tiềm năng lớn trong việc cải thiện dinh dư ng cho gia súc Theo kết quả nghiên cứu của (Đinh Văn Cải

và cộng tác 1999) thì thân cây bắp sau thu hoạch có 25-26% chất khô; 32% xơ thô; 68,7% NDF; Tỷ lệ tieu hoá chất hữu cơ: 53,3% và năng lượng trao đổi cho trâu bò: 7,46 M /kg chất khô Cản trở lớn nhất đối với việc sử dụng thân cây bắp sau thu hoạch là khô cứng vì vậy cần thiết bị cán dập, chặt ngắn, phơi khô trước khi cho ăn hoặc phơi khô dùng dần

2.9.2 Rơm rạ

Rơm rạ ở nước ta có khối lượng rất lớn nhưng tỷ lệ sử dụng trong chăn nuôi trâu bò còn rất khiêm tốn Phần lớn chúng được sử dụng làm chất đốt, làm phân bón hay dung làm chất ủ Ngoài ra chúng còn có thể sử dụng như một nguồn thức ăn chính để nuôi trâu bò Rơm rạ còn là chất xơ rất tốt để phối hợp với thức ăn nhuyễn, những thức ăn đắt tiền khác trong chăn nuôi trâu bò sữa hay vỗ béo thịt

Rơm lúa rất giàu Kali (K) hòa tan nhưng thiếu Canxi (Ca) có khả năng hấp thu, vì thế gia súc được nuôi dư ng bằng rơm lúa là chính thì cần phải bổ sung thêm nguồn Ca dễ tiêu Rơm lúa còn có thành phần lignin thấp (6-7%) nhưng thành phần Silic cao (12-16%) so với các loại phế phẩm cây trồng khác (thường có khoảng 10-12% Silic) Thành phần Silic cao là nguyên nhân chính dẫn đến tỷ lệ tiêu hóa kém Phần thân lúa được tiêu hóa nhiều hơn lá vì thế nên gặt lúa ở mức càng thấp càng tốt

Thành phẩn khóa học (% khối lượng) của rơm rạ gồm chủ yếu là xenluloza (60%), lignin (14%), chất béo (1,9%) và protein (3,4%) Thành phần nguyên

tố (% khối lượng): C~44%, H ~5%, N~0,92%, O ~49%

Khẩu phần chủ yếu là rơm lúa với một lượng nhỏ thức ăn bổ sung sẽ làm cho bê tăng trưởng chậm, tuổi đẻ lứa đầu lúc 4-5 năm, còi xương và bò có

tỷ lệ đậu thai thấp

Trang 27

2.9.3 Bã mía

Bã mía chiếm 25-30% trọng lượng mía đem ép Trong bã mía chứa trung bình 49% là nước, 48% là xơ (trong đó chứa 45-55% cellulose) 2,5% là chất hoà tan (đường) Bã mía có thể dùng làm nguyên liệu đốt lò, hoặc làm bột giấy, ép thành ván dùng trong kiến trúc, cao hơn là làm ra Furfural là nguyên liệu cho ngành sợi tổng hợp.(http://vi.wikipedia.org/wiki/M%C3%ADa) Thành phần hóa học trong bã mía : Cellulose 46,0 %, Hemicelluloses 24,5 %, Lignin 20,0 %, Chất béo 3,4 %, Tro 2,4 %, Silica 2,0 %

Bổ sung acid valeric và iso valeric vào chất chứa dạ cỏ sẽ kích thích sự

tiêu hóa cellulose in vitro, acid valeric và iso valeric không chỉ kích thích hoạt

tính của vi sinh vật thủy phân xơ mà còn kích thích sự sinh tổng hợp protit vi khuẩn trong dịch dạ cỏ bò cái (Huhtanen và Elliott, 1956; Bently et al, 1954)

2.10 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC 2.10.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Đỗ Thị Cẩm Hường (2012) đã phân lập được 62 dòng vi khuẩn từ dạ cỏ

bò và tuyển chọn dược 3 dòng vi khuẩn có khả năng thủy phân bã mía mạnh (BM13, BM21, BM49) Kết quả cho thấy với 6% (v/v) tổ hợp 3 dòng vi khuẩn

này đem ủ 3 ngày trong điều kiện in vitro cho khả năng phân giải bã mía tốt

các nghiệm thức đối chứng là: 7,61% DM , 5,81% NDF, 7,59% tỷ lệ tiêu hóa

xơ thô

Danh Mô (2003, 2009) nghiên cứu và kết luận việc sử dung 42ml dung dịch dạ cỏ và 8ml dung dịch đệm có thể thay thế được 10ml dịch dạ cỏ và

thống Phương pháp này có thể sử dụng để đánh giá tỷ lệ tiêu hóa thức ăn

nhanh thay cho in vitro truyền thống, giảm được việc sử dụng hóa chất và chi

phí, ít phức tạp, giảm lao động trong quá trình pha chế hóa chất so với phương pháp truyền thống, và khắc phục tình trạng thiếu hóa chất trong các phòng thí nghiệm

Các kết quả chỉ ra rằng nguồn dịch dạ cỏ (DDC) gia súc nhai lại có chứa các dư ng chất cần thiết cho vi sinh vật phát triển và sử dụng ở mức đọ 42ml dịch dạ cỏ với 8ml (42DDC) dung dịch đệm thay cho các hóa chất Goering và Van Soest (GVS) đề nghị làm nguồn dư ng chất cho vi sinh vật để xác định tỷ

lệ tiêu hóa thức ăn thô in vitro Nguồn dịch dạ cỏ thu lấy từ lò mổ có tiềm

năng tận dụng làm nguồn vi sinh vật để xác định tỷ lệ tiêu hóa và nguồn dư n

chất thay gia súc mổ lỗ dò trong xác định tỉ lệ tiêu hóa in vitro Phân cũng có

Trang 28

thể làm nguồn vi sinh vật chủng trong nghiên cứu tiêu hóa thức ăn in vitro

(VSVP)

Kỹ thuật xác định tỷ lệ tiêu hóa in vitro 42DDC có giá thành thấp và bảo

vệ môi trường so với in vitro GSV và in vitro VSVP do tận dụng được vật liệu sẵn có và ít dùng hóa chất Kỹ thuật tiêu hóa in vitro 42DDC có thể ứng dụng

để đánh giá chất lượng thức ăn thô, mức tiêu thụ thức ăn và mức tăng khối lượng của gia súc nhai lại Kỹ thuật này có mối quan hệ tuyến tính gần với kỹ

Qui trình kỹ thuật in vitro 42DDC là ủ yếm khí 0,5g mẫu với 42ml DDC +

Trần Hồ Diễm Đoan (2013) khi thực hiện thí nghiệm in vitro để khảo sát

khả nằng phối hợp phân giải bã bã mía của các dòng vi khuẩn dạ cỏ dê và bò

đã tìm ra 2 dòng vi khuẩn dê (DD7 và DD9) khi kết hợp với các dòng vi khuẩn

dạ cỏ bò cho hiểu quả cao nhất với 27mm đường kính thủy phân và 11,13 %

DM bã mía phân giải được Khi giải trình tự gen cho thấy dòng DD9 đồng

hình đến 94% với dòng Bacillus Subtilis RC24 Khi phối hợp các dòng vi

khuẩn dạ cỏ bò (BM13, BM21, BM49) với DD9 cho kết quả phân giải bã mía tốt nhất (21,27 DM, 8,17 cellulose, 10,22% hemicellulose)

Nguyễn Đức Lượng và Nguyễn Phượng Hải (1996) nghiên cứu thành công việc tuyển chọn vi sinh vật tổng hợp cellulase cao để xử lý chất hữu cơ chứa cellulose

Hà Thanh Toàn et al.,, (2010) khảo sát khả năng phân giải rác thải hữu cơ của

C)(dòng C1b), 2 dòng

C)(dòng 3a1 và 3a2) Kết quả cho thấy 2 nghiệm thức C2 (chủng vi khuẩn phân giải cellulose bình nhiệt dòng C1b) và nghiệm thức C4 (chủng vi khuẩn ái nhiệt dòng 3a2)đạt được các chỉ tiêu phù hợp nhất Hơn

hưởng đến môi trường

Võ Văn Phước Huệ (2011) phân lập các dòng vi khuẩn từ mẫu đất trồng lúa và

dạ cỏ bò, có khả năng tổng hợp cellulose trên cơ chất rơm rạ và giấy photocopy từ đất trồng lúa và dạ cỏ bò Kết quả thu được 4 dòng vi khuẩn (Q4, Q5, Q7 và Q8) có khả năng phân giải cellulose mạnh nhất Trong đó, các dòng vi khuẩn cho thấy ba dòng Q5, Q7 và Q8đồng hình 99% với dòng

Bacillus megaterium, dòng vi khuẩn Q4 đồng hình 99% với dòng Cellulomonas flavigena

Trang 29

2.10.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Abou-Taleb et al, (2009) Khảo sát sự ảnh hưởng của các nhân tố dinh

dư ng và môi trường đến sản xuất cellulase của hai dòng vi khuẩn Bacillus

alcalophilus S39 và Bacillus amyloliquefaciens C23 phân hủy cellulose Xác

định được rằng 1% CMC và 0,7% yeast là hàm lượng cung cấp carbon, nitơ và 3% vi khuẩn chủng vào ở điều kiện pH 7 là thích hợp nhất để sản xuất cellulase của hai dòng vi khuẩn này

Oyeleke và Okusanmi (2008), đã tiến hành phân lập và khảo sát hoạt tính thủy phân cellulose của vi sinh vật từ dạ cỏ động vât nhai lại như bò, cừu

và dê Kết quả phân lập được một số dòng vi khuẩn và nấm có khả năng thủy

phân cellulose như P eruginosa, Streptococcus, Bacillus, Penicillin,

Aspergillus, Mucor và Fusarium

Clostridium papyrosolvens cũng được phát hiện có khả năng tổng hợp

cellulase Clostridium papyrosolvens được nuôi cấy 48h trong điều kiện kỵ khí

Trang 30

Hình 2.2: Thân lá cây bắp

Trang 31

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN & PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU

3.1.1 Địa điểm, thời gian

Địa điểm: Đề tài tiến hành tại Phòng Chăn nuôi chuyên khoa - E103,

Bộ môn chăn nuôi, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ

Dịch dạ cỏ dùng để thí nghiệm in vitro được lấy trên cơ thể của bò đực

lai Sind, đã được mổ lỗ dò tại trại bò Tầm Vu, Quận Cái Răng, TP Cần Thơ

Thời gian: Đề tài được thực hiện hơn 4 tháng từ ngày 15/08/2013 đến

- Ống nhựa dẻo đường kính 6 mm

- Keo nhựa dung tích 5 lít, dùng để trữ dịch dạ cỏ khi lấy dịch ra khỏi

dạ dày của bò

Bộ dụng cụ thí nghiệm tỉ lệ tiêu hóa

- Túi vải lọc mẫu

Trang 32

- Keo ủ dùng để ủ thực liệu khảo sát trong 24 giờ

- Bơm tiêm đo thể tích khí dùng để đo thể tích khí sinh ra tương ứng khi ta ủ thực liệu

Hóa chất: acetone, NaOH 40%, H2SO4 đậm đặc, axid boric…

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.2.1 Bố trí thí nghiệm

vitro

Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên

điều kiện in vitro

Trang 33

+ pH

kiện in vitro

Trang 34

trong điều kiện in vitro

-Bước 2: Pha dung dịch đệm Dung dịch đệm được sử dụng trong thí

nghiệm là theo mô tả của Tilley and Terry (1963) Công thức pha dung dịch đệm được tính theo bảng 3.1

Trang 35

Bảng 3.1 Lượng cân các hóa chất có trong 1 lít dung dịch đệm

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 nước trong bồn ủ được kiểm soát ở 38ºC trước khi sử dụng để tạo điều kiện nhiệt độ tốt, tránh sốc nhiệt cho vi sinh vật dạ cỏ

- Bước 3: Lấy dịch dạ cỏ Dịch dạ cỏ được thu thập và được giữ ấm

trong thùng đá sau đó nhanh chóng chuyển về phòng thí nghiệm Tại đây dịch

khí và ủ ấm ở nhiệt độ 38ºC trước khi dùng để thực hiện thí nghiệm Dựa vào

số lượng đơn vị thí nghiệm và lượng thực liệu khi đem ủ là bao nhiêu từ đó ta cũng tính được lượng dung dịch dạ cỏ cần thí nghiệm là bao nhiêu Đối với 1

-Bước 4: Trộn dịch dạ cỏ đã lấy vào dung dịch đệm tạo hỗn hợp dung

dịch đệm và dịch dạ cỏ, khuấy đều cho lượng vi sinh vật trong dịch dạ cỏ phân

bố đều trước khi chia ra từng lọ ủ Dùng ống đong, đong 200 ml hỗn hợp dịch

thủy tinh khuấy đều cho thực liệu thấm ướt hoàn toàn, tránh để thực liệu dính trên thành keo ủ, dùng bình tia chứa nước cất rửa thực liệu bị dính trên đũa thủy tinh vào trong keo ủ, tránh thất thoát mẫu ảnh hưởng đến kết quả, đậy kính keo ủ

- Bước 5:Dùng nút nhôm đóng kín xung quanh kẽ hở giữa nắp keo ủ và miệng keo ủ ngăn không cho không khí đi vào Sắp xếp các keo ủ thực liệu vào khung inox cho vào buồng ủ, nhiệt độ ủ là 38ºC, tiến hành ủ và theo dõi lượng khí sinh ra tương ứng sau 24 giờ

Trang 36

- Tính tỷ lệ tiêu hóa Sau khi mẫu ủ trong 24 giờ đem ra lọc bằng túi vải

không đổi Công thức tính tỷ lệ tiêu hóa:

Dư ng chất trước khi ủ - Dư ng chất sau khi ủ

Trang 37

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm (%)

Bảng 4.1 Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm (%)

hành thí nghiệm đã được rửa sạch và sấy khô

Tỷ lệ NDF của bã mía thu được 81,24% kết quả này thấp hơn kết quả của Đỗ Thị Cẩm Hường (2012) là 89,05% Tỷ lệ ADF của bã mía là 47,68%

và tỷ lệ protein thô là 4,48% thấp hơn Nguyễn Nhật Xuân Dung et al, (2006)

là 4,88%

Rơm lúa là nguồn thức ăn dự trữ cho bò, nó có hàm lượng vật chất khô khá cao, qua nghiên cứu ta thấy rơm chiếm 90,2% hàm lượng vật chất khô cao hơn so với kết quả nghiên cứu của Danh Mô và Nguyễn Văn Thu (2008) là 83,2% DM và cao hơn báo cáo của Võ Phương Ghil (2011) là 87,81% Hàm lượng protein thô của rơm trong thí nghiệm này rất thấp 4,7% kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Danh Mô và Nguyễn Văn Thu (2008) lần lượt là 4,74% và 4,68% Hàm lượng NDF của rơm là 68,5% thấp hơn so với kết quả báo cáo của Võ Phương Ghil (2011) là 73,24% Hàm lượng ADF là 45,51% cũng gần với nghiêm cứu của Võ Phương Ghil (2011) là 48,60%, nhưng cao hơn so với kết quả của Nguyễn Nhật Xuân Dung et al, (2009) là 36,44%

Hàm lượng vật chất khô của thân lá cây bắp trong thí nghiệm này là 15,23% tương đương với kết quả nghiên cứu của Danh Mô và Nguyễn Văn Thu (2008) là 15,1% Hàm lượng NDF và ADF lần lượt là 65,2% và 35,46% thấp so với kết quả của Trương Tuấn Khải (2000) là 66,9% hàm lượng NDF

và 42,08% hàm lượng ADF kết quả này thấp hơn là do thân lá cây bắp của thí nghiệm này được lấy lúc còn tươi và non nên hàm lượng xơ thấp Hàm lượng protein thô chiếm 9,45% kết quả này cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của Trương Tuấn Khải (2000) là 9,0% CP

Trang 38

4.2 Các thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến gas volume, tỷ lệ tiêu hóa của bã mía, rơm khô, thân lá cây bắp trong điều

kiện in vitro

4.2.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến gas

volume và tỷ lệ tiêu hóa của bã mía trong điều kiện in vitro

4.2.1.1 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến quá trình sinh khí của

bã mía

Bảng 4.2: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên quá trình sinh khí sinh ra

tại thời điểm 6 giờ, 12 giờ, 18 giờ và 24 giờ (ml/gDM) của bã mía

NT

Thời gian (giờ)

T.L Gas gTH/gA.V Gas volume/

ĐC: nghiệm thức đối chứng không chủng dịch vi khuẩn, NT2: nghiệm thức chủng 0,5% dịch vi khuẩn

dạ cỏ trâu, NT3: nghiệm thức chủng 1% dịch vi khuẩn dạ cỏ trâu, NT4: nghiệm thức chủng 2% dịch

vi khuẩn dạ cỏ trâu

Các chữ a, b, c, d khác nhau trên cùng một cột là khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0,05)

Kết quả bảng 4.2 cho thấy hàm lượng gas giữa các nghiệm thức có sự

lần lượt là 32,9 (ml/g) và 41 (ml/g) khác biệt so với các nghiệm thức còn lại ở

biệt không có ý nghĩa với nhau

Kết quả tổng lượng gas của các nghiệm thức khác biệt có ý nghĩa ở

có ý nghĩa so với nghiệm thức đối chứng và các nghiệm thức còn lại Nghiệm thức đối chứng đối chứng có hàm lượng gas thấp nhất là 115,30 (ml/g) khác biệt có ý nghĩa với các nghiệm thức trong thí nghiệm Nhưng tỷ lệ gas

tiêu hóa lại giảm, điều đó có nghĩa lượng khí thải ra môi trường giảm đồng nghĩa với việc giảm ô nhiễm môi trường

Định dạng
Số trang	76
Dung lượng	1,5 MB