báo cáo sinh lý động vật ứng dụng

“Tiến bộ khoa học kỹ thuật trong việc sử dụng urê làm thức ăn cho động vật nhai lại” Việc bổ sung urê ở mức độ hợp lý vào khẩu phần của động vật nhằm tối ưu hoạt động của vi sinh vật dạ cỏ theo hướng có lợi, giúp cho việc tiêu hóa thức ăn được tốt hơn và nâng cao khả năng sản xuất, hiệu quả chăn nuôi là cần thiết được đặt ra. Tuy nhiên, phương thức bổ sung nguồn urê này như thế nào để mang lại hiệu quả cao là một vấn đề cần được đặt ra.

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1 Đặc điểm tiêu hóa của động vật nhai lại 3

1.1 Cấu tạo, chức năng các bộ phận của đường tiêu hóa 3

1.1.1 Dạ dày kép 3

1.1.2 Rãnh thực quản 4

1.1.3 Tuyến nước bọt 5

1.1.4 Ruột 5

1.2 Sự nhai lại 5

1.3 Hệ vi sinh vật dạ cỏ 6

1.3.1 Vi khuẩn (Bacteria) 6

1.3.2 Động vật nguyên sinh (Protozoa) 8

1.3.3 Nấm (Fungi) 9

1.4 Tác động tương hỗ của vi sinh vật trong dạ cỏ 9

2 Cơ sở khoa học của việc sử dụng urê làm thức ăn cho động vật nhai lại 11

2.1 Quá trình chuyển hóa các chất trong dạ cỏ của động vật nhai lại 11

2.1.1 Chuyển hóa gluxit 11

2.1.2 Chuyển hóa protit và hợp chất nitơ phi protit 13

2.1.3 Chuyển hóa lipid 14

2.1.4 Mối quan hệ giữa các quá trình phân giải gluxit, protit và nitơ phi protit 15

2.2 Cơ sở khoa học 16

3 Nguyên tắc sử dụng urê cho động vật nhai lại 17

3.1 Nguyên tắc sử dụng urê cho động vật nhai lại 17

3.2 Ngộ độc urê 17

4 Tiến bộ khoa học kỹ thuật trong việc sử dụng urê làm thức ăn cho động vật nhai lại 18

4.1 Ủ urê, vôi với thức ăn thô xơ (rơm) 18

4.2 Ủ thức ăn thô xanh 21

4.3 Tạo tảng liếm hay bánh dinh dưỡng (MUB) 23

4.4 Các phương pháp khác 24

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 25

KẾT LUẬN 25 KIẾN NGHỊ 25

TÀI LIỆU THAM KHẢO 26

ĐẶT VẤN ĐỀ

Việt Nam là một nước nông nghiệp, với trên 70% dân số sống ở nông thôn, thu nhập chính củanông dân chủ yếu vẫn từ trồng trọt và chăn nuôi Do vậy, sản xuất nông nghiệp vẫn chiếm một vị trí quantrong trong nền kinh tế của đất nước Trong những năm qua, sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóanông nghiệp và nông thôn, chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông nghiệp đã tạo cơ hội thuận lợi thúc đẩy nềnkinh tế của nước ta phát triển toàn diện Nông nghiệp đã góp phần không nhỏ vào sự ổn định và phát triểnkinh tế, xã hội, diện mạo nông nghiệp, nông thôn ngày càng được đổi mới, đời sống vật chất, tinh thầncủa cư dân nông thôn ngày càng được cải thiện

Cùng với sự phát triển đời sống xã hội, nhu cầu vật chất của người dân cũng tăng cao, trong đónhu cầu về chất lượng lương thực, thực phẩm ngày càng được coi trọng, nhất là nhu cầu về các loại thựcphẩm giàu dinh dưỡng từ chăn nuôi như thịt, trứng, sữa,… Để đáp ứng đầy đủ nhu cầu thực phẩm ngàycàng tăng của xã hội, ngành chăn nuôi của Việt Nam đã có những bước đi phù hợp và đã đạt được nhữngthành tựu to lớn Chăn nuôi đã dần chuyển sang chuyên canh, áp dụng khoa học kỹ thuật, hiệu quả kinh

tế tăng cao Sản phẩm chăn nuôi không chỉ phục vụ cho nhu cầu còn người mà còn là nhân tố tác độngthúc đẩy sự phát triển của nhiều ngành kinh tế khác như trồng trọt, công nghệ chế biến, thủ công mỹnghệ,…

Ở nước ta, chăn nuôi động vật nhai lại như trâu, bò, dê cừu đã mang lại một nguồn thu nhập quantrọng cho phần lớn các hộ gia đình nông thôn, đặc biệt là nông dân ở những vùng trung du, miền núi, nơi

có diện tích bãi chăn thả tự nhiên lớn Tuy nhiên, ngày nay nhu cầu sản xuất lương thực cùng với tốc độ

đô thị hoá ngày càng cao làm cho diện tích đồng cỏ tự nhiên, đất đai trồng cỏ và chăn thả ngày càng hạnchế Do đó, ngoài việc sử dụng thức ăn công nghiệp cũng như nguồn cỏ tươi cho động vật nhai lại thìviệc nghiên cứu phương thức bổ sung urê vào khẩu phần ăn của động vật là hết sức cần thiết

Động vật nhai lại nhờ cấu tạo đặc biệt của hệ tiêu hóa và sự hoạt động của hệ vi sinh vật sốngcộng sinh trong dạ cỏ mà có thể sử dụng được đa dạng các loại thức ăn thô xơ có giá trị thấp làm nguyênliệu để chuyển hóa tạo nên sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao Về nhu cầu dinh dưỡng, động vật nhai lạicần tới 20g nitơ để duy trì sự sống; 40g nitơ để tăng trọng đối với động vật non; 14,4g nitơ đối với độngvật trưởng thành; 31g nitơ cho sản xuất sữa Ở nước ta, trong khẩu phần ăn của động vật nhai lại thườngkhông đủ hàm lượng nitơ vì trong thức ăn thô có hàm lượng đạm thô rất thấp Trong trường hợp bổ sungthức ăn giàu đạm như đậu tương, khô dầu lạc, khô dầu đậu phộng, bột cá thì giá thành thức ăn lại rất đắt

Do đó, việc bổ sung nitơ dạng phi protit là rất cần thiết, một trong những nguồn nitơ phi protit là urê

Nhờ sự cộng sinh và hoạt động đặc biệt của hệ vi sinh vật trong dạ cỏ nên động vật có thể chuyển hóađược các hợp chất nitơ phi protit đơn giản để biến chúng thành nguồn protein vi sinh vật có giá trị sinhhọc cao mà động vật có thể sử dụng được dễ dàng Việc bổ sung urê ở mức độ hợp lý vào khẩu phần củađộng vật nhằm tối ưu hoạt động của vi sinh vật dạ cỏ theo hướng có lợi, giúp cho việc tiêu hóa thức ănđược tốt hơn và nâng cao khả năng sản xuất, hiệu quả chăn nuôi là cần thiết được đặt ra

Tuy nhiên, phương thức bổ sung nguồn urê này như thế nào để mang lại hiệu quả cao là một vấn

đề cần được đặt ra Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi thực hiện bài tiểu luận:

“Tiến bộ khoa học kỹ thuật trong việc sử dụng urê làm thức ăn cho động vật nhai lại”

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1 Đặc điểm tiêu hóa của động vật nhai lại

1.1 Cấu tạo, chức năng các bộ phận của đường tiêu hóa

1.1.1 Dạ dày kép

Đường tiêu hóa của động vật nhai lại được đặc trưng bởi hệ dạ dày kép gồm 4 túi, trong đó ba túitrước (dạ cỏ, dạ tổ ong, dạ lá sách) được gọi chung là dạ dày trước, không có tuyến tiêu hóa riêng.Túi thứ 4 gọi là dạ múi khế, tương tự dạ dày của động vật dạ dày đơn, có hệ thống tuyến tiêu hóa pháttriển mạnh Kích thước 4 túi thay đổi theo tuổi Dung tích dạ dày 140 – 230 lít, ở động vật non 95 –

150 lít

Cấu tạo dạ dày kép của động vật nhai lại

 Dạ cỏ: là túi lớn nhất, chiếm hầu hết nửa trái của xoang bụng, từ cơ hoành đến xương chậu.

Dạ cỏ chiếm 85 – 90% dung tích dạ dày, 75% dung tích đường tiêu hóa, có tác dụng tích trữ,nhào trộn và chuyển hóa thức ăn Dạ cỏ không có tuyến tiêu hóa mà niêm mạc có nhiều númhình gai Sự tiêu hóa thức ăn trong dạ cỏ nhờ hệ vi sinh vật cộng sinh Dạ có có môi trườngthuận lợi cho vi sinh vật lên men yếm khí, nhiệt độ tương đối ổn định trong khoảng 38 – 42oC,

pH từ 5,5 – 7,4

Có tới khoảng 50 – 80% các chất dinh dưỡng trong thức ăn được lên men ở dạ cỏ Sảnphẩm lên men chính là các axit béo bay hơi, sinh khối vi sinh vật và các khí (metan vàcacbonic) Phần lớn axit béo bay hơi được hấp thu qua vách dạ cỏ trở thành nguồn năng lượngchính cho động vật nhai lại, các khí được thải ra ngoài qua phản xạ ợ hơi Trong dạ cỏ còn có

sự tổng hợp các vitamin nhóm B và vitamin K Sinh khối vi sinh vật và các thành phần khônglên men được chuyển xuống phần dưới của đường tiêu hóa

Sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men ra khỏi dạ cỏ và các cơ chất được nạp vàothông qua thức ăn ăn vào hàng ngày, có sự chế tiết vào dạ cỏ những chất cần thiết cho vi sinhvật phát triển và khuyếch tán ra ngoài những sản phẩm tạo ra trong dạ cỏ Ðiều này làm cho

áp suất thẩm thấu của dạ cỏ luôn ổn định Thời gian thức ăn tồn lưu trong dạ cỏ kéo dài tạođiều kiện cho vi sinh vật công phá Những điều kiện đó là lý tưởng cho sự phát triển của visinh vật dạ cỏ Ðiều này được đánh giá bởi sự phong phú về chủng loại và mật độ vi sinh vật

Môi trường dạ cỏ được kiểm soát và điều khiển bởi nhiều yếu tố như: Số lượng và chấtlượng thức ăn ăn vào, nhào trộn theo chu kỳ thông qua co bóp dạ cỏ, tuyến nước bọt và sựnhai lại, sự khuyếch tán và chế tiết vào dạ cỏ, hấp thu dinh dưỡng từ dạ cỏ, chuyển dịch cácchất xuống bộ máy tiêu hóa

 Dạ tổ ong: là túi nối liền với dạ cỏ, niêm mạc có cấu tạo giống như tổ ong Dạ tổ ong có chức

năng chính là đẩy các thức ăn rắn và thức ăn chưa được nghiền nhỏ trở lại dạ cỏ, đồng thờiđẩy các thức ăn lỏng vào dạ lá sách Dạ tổ ong cũng giúp cho việc đẩy các miếng thức ăn lênmiệng để nhai lại Sự lên men và hấp thu các chất dinh dưỡng trong dạ tổ ong tương tự như ở

dạ cỏ

 Dạ lá sách: là túi thứ ba, niêm mạc được cấu tạo thành nhiều nếp Dạ lá sách có nhiệm vụ

chính là nghiền ép các tiểu phần thức ăn, hấp thu nước, muối khoáng và các axit béo bay hơitrong dưỡng chấp đi qua

 Dạ múi khế: là dạ dày tuyến gồm có thân vị và hạ vị Các dịch tuyến múi khế được tiết liên

tục vì dưỡng chấp từ dạ dày trước thường xuyên được chuyển xuống Dạ múi khế có chứcnăng tiêu hoá men tương tự như dạ dày đơn nhờ có HCl, pepsin, kimozin và lipaza

1.1.2 Rãnh thực quản

Rãnh thực quản là 2 gờ cơ chạy dài từ cửa thượng vị đến dạ lá sách và có hình lòng máng Khithức ăn lỏng hay nước, nó khép kín lại thành rãnh để dẫn thức ăn lỏng hay nước vào dạ lá sách và dạmúi khế

Việc đóng mở rãnh thực quản có tính phản xạ khi mút hay bú, uống nước hoặc sữa làm hưng phấn

cơ quan nhận cảm ở môi, lưỡi, miệng, hầu Xung động theo các dây thần kinh lưỡi, dưới lưỡi vànhánh hầu thần kinh sinh ba truyền vào hành tủy Từ đó, xung động theo dây thần kinh phó giao cảm

có tác dụng làm đóng rãnh thực quản

Đối với động vật non bú sữa, dạ cỏ và dạ tổ ong kém phát triển, sữa sau khi bú qua thực quảnđược dẫn trực tiếp xuống dạ lá sách và dạ múi khế qua rãnh thực quản

Trong điều kiện bình thường, ở động vật trưởng thành rãnh thực quản không hoạt động nên cảthức ăn và nước uống đều đi thẳng vào dạ cỏ và dạ tổ ong.

1.1.3 Tuyến nước bọt

Nước bọt ở động vật nhai lại được phân tiết và nuốt xuống dạ cỏ tương đối liên tục Nước bọt cókiềm tính nên có tác dụng trung hoà các sản phẩm axit sinh ra trong dạ cỏ Nó còn có tác dụng quantrọng trong việc thấm ướt thức ăn, giúp cho quá trình nuốt và nhai lại được dễ dàng Nước bọt còncung cấp cho môi trường dạ cỏ các chất điện giải như Na+, K+, Ca2+, Mg2+… Ngoài ra, trong nước bọtcòn có urê và photpho, có tác dụng điều hoà dinh dưỡng N và P cho nhu cầu của vi sinh vật dạ cỏ,đặc biệt là khi các nguyên tố này bị thiếu trong khẩu phần

Sự phân tiết nước bọt chịu tác động bởi bản chất vật lý của thức ăn, hàm lượng vật chất khô trongkhẩu phần, dung tích đường tiêu hoá và trạng thái tâm - sinh lý Động vật ăn nhiều thức ăn thô xơ sẽphân tiết nhiều nước bọt Ngược lại, động vật ăn nhiều thức ăn tinh, thức ăn nghiền quá nhỏ sẽ giảmtiết nước bọt nên tác dụng đệm đối với dịch dạ cỏ sẽ kém và kết quả là tiêu hoá thức ăn xơ sẽ giảmxuống

1.1.4 Ruột

Quá trình tiêu hoá và hấp thu ở ruột non của động vật nhai lại cũng diễn ra tương tự như ở độngvật dạ dày đơn nhờ các men tiêu hoá của dịch ruột, dịch tuỵ và sự tham gia của dịch mật Trong ruột già có sự lên men vi sinh vật lần thứ hai Sự tiêu hoá ở ruột già có ý nghĩa đối với cácthành phần xơ chưa được phân giải hết ở dạ cỏ Các axit béo bay hơi sinh ra trong ruột già được hấpthu và sử dụng, nhưng protein vi sinh vật thì bị thải ra ngoài qua phân mà không được tiêu hoá sau đónhư ở phần trên

1.2 Sự nhai lại

Nhai lại là một thích ứng sinh lý của động vật nhai lại giúp cho con vật ăn nhanh và dự trữ được khốilượng thức ăn lớn trong dạ cỏ Nhai lại có liên hệ chặt chẽ với thức ăn thô, ví dụ như bê sau khi đẻ 3 tuần

đã nhai lại khi bắt đầu ăn cỏ

Sau khi ăn một thời gian nhất định, ở trâu bò 30 – 70 phút, cừu 20 – 45 phút,… con vật bắt đầu nhailại Thời gian nhai lại bình quân 40 – 50 phút, sau đó nghỉ một thời gian rồi lại bắt đầu nhai lại Động vậtnhai lại 6 – 8 lần /24 giờ, động vật non 16 lần

Quá trình nhai lại diễn ra như sau: Thức ăn sau khi ăn được nuốt xuống dạ cỏ và lên men ở đó Phầnthức ăn chưa được nhai kỹ nằm trong dạ cỏ và dạ tổ ong thỉnh thoảng lại được ợ lên xoang miệng với

những miếng không lớn và được nhai kỹ lại ở miệng Khi thức ăn đã được nhai lại kỹ và thấm nước bọtlại được nuốt trở lại dạ cỏ

Thời gian 30 – 70 phút là để vi sinh vật phân giải thức ăn tạo các axit béo để kích thích vào tiền đình

dạ cỏ theo dây thần kinh nội tạng về hành tủy Từ đây, hưng phấn truyền ra theo dây mê tẩu đến các cơquan gây động tác ợ thức ăn lên xoang miệng Thời gian nhai lại phụ thuộc vào bản chất vật lý của thức

ăn, trạng thái sinh lý của con vật, cơ cấu khẩu phần, nhiệt độ môi trường v.v Thức ăn thô trong khẩuphần càng ít thì thời gian nhai lại càng ngắn Trong điều kiện yên tĩnh động vật sẽ bắt đầu nhai lại (saukhi ăn) nhanh hơn Cường độ nhai lại mạnh nhất vào buổi sáng và buổi chiều

là tác nhân chính trong quá trình tiêu hóa xơ

Tổng số vi khuẩn trong dạ cỏ thường là 109 - 1011 tế bào/g chất chứa dạ cỏ Trong dạ cỏ, vi khuẩn

ở thể tự do chiếm khoảng 30%, số còn lại bám vào các mẩu thức ăn, trú ngụ ở các nếp gấp biểu mô vàbám vào protozoa

Trong dạ cỏ có khoảng 60 loài vi khuẩn đã được xác định Sự phân loại vi khuẩn dạ cỏ có thểđược tiến hành dựa vào cơ chất mà vi khuẩn sử dụng hay sản phẩm lên men cuối cùng của chúng Sauđây là một số nhóm vi khuẩn dạ cỏ chính:

- Vi khuẩn phân giải xenlulo: Vi khuẩn phân giải xenlulo có số lượng rất lớn trong dạ cỏ của

những động vật sử dụng khẩu phần giàu xenlulo Những loài vi khuẩn phân giải xenlulo quan trọng

nhất là Bacteroides succinogenes, Butyrivibrio fibrisolvens, Ruminoccocus flavefaciens,

Ruminococcus albus, Cillobacterium cellulosolvens

- Vi khuẩn phân giải hemixenlulo: Hemixenlulo khác xenlulo là chứa cả đường pentoza và

hexoza và cũng thường chứa axit uronic Những vi khuẩn có khả năng thuỷ phân xenlulo thì cũng cókhả năng sử dụng hemixenlulo Tuy nhiên, không phải tất cả các loài sử dụng được hemixenlulo đều

có khả năng thuỷ phân xenlulo Một số loài sử dụng hemixenlulo là Butyrivibrio fibrisolvens,

Lachnospira multiparus và Bacteroides ruminicola Các loài vi khuẩn phân giải hemixenlulo cũng

như vi khuẩn phân giải xenlulo đều bị ức chế bởi pH thấp

- Vi khuẩn phân giải tinh bột: Trong dinh dưỡng carbohydrat của động vật nhai lại, tinh bột

đứng vị trí thứ hai sau xenlulo Phần lớn tinh bột theo thức ăn vào dạ cỏ, được phân giải nhờ sự hoạtđộng của vi sinh vật Tinh bột được phân giải bởi nhiều loài vi khuẩn dạ cỏ, trong đó có những vi

khuẩn phân giải xenlulo Những loài vi khuẩn phân giải tinh bột quan trọng là Bacteroides

amylophilus, Succinimonas amylolytica, Butyrivibrio fibrisolbvens, Bacteroides ruminantium, Selenomonas ruminantium và Steptococcus bovis

- Vi khuẩn phân giải đường: Hầu hết các vi khuẩn sử dụng được các loại polysaccharid nói trên

thì cũng sử dụng được đường disaccharid và đường monosaccharid Celobioza cũng có thể là nguồnnăng lượng cung cấp cho nhóm vi khuẩn này vì chúng có men β - glucosidase có thể thuỷ phân

cellobioza Các vi khuẩn thuộc loài Lachnospira multiparus, Selenomonas ruminantium đều có khả

năng sử dụng tốt hydratcacbon hoà tan

- Vi khuẩn sử dụng các axit hữu cơ: Hầu hết các vi khuẩn đều có khả năng sử dụng axit lactic

mặc dù lượng axit này trong dạ cỏ thường không đáng kể, trừ những trường hợp đặc biệt Một số cóthể sử dụng axit succinic, malic, fumaric, formic hay acetic Những loài sử dụng axit lactic là

Veillonella gazogenes, Veillonella alacalescens, Peptostreptococcus elsdenii, Propioni bacterium và Selenomonas lactilytica

- Vi khuẩn phân giải protein: Trong số những loài vi khuẩn phân giải protein và sinh amoniac thì

Peptostreptococus và Clostridium có khả năng lớn nhất Sự phân giải protein và axit amin để sản sinh

ra amoniac trong dạ cỏ có ý nghĩa quan trọng đặc biệt cả về phương diện tiết kiệm nitơ cũng nhưnguy cơ dư thừa amoniac Amoniac cần cho các loài vi khuẩn dạ cỏ để tổng hợp nên sinh khối proteincủa bản thân chúng, đồng thời một số vi khuẩn đòi hỏi hay được kích thích bởi axit amin, peptit vàisoaxit có nguồn gốc từ valine, leucine và isoleucine Như vậy cần phải có một lượng protein đượcphân giải trong dạ cỏ để đáp ứng nhu cầu này của vi sinh vật dạ cỏ

- Vi khuẩn tạo metan: Nhóm vi khuẩn này rất khó nuôi cấy trong ống nghiệm nên những thông

tin về những VSV này còn hạn chế Các loài vi khuẩn của nhóm này là Methano baccterium,

Methano ruminantium và Methano forminicum

- Vi khuẩn tổng hợp vitamin: Nhiều loài vi khuẩn dạ cỏ có khả năng tổng hợp các vitamin nhóm

B và vitamin K

1.3.2 Động vật nguyên sinh (Protozoa)

Protozoa xuất hiện trong dạ cỏ khi động vật bắt đầu ăn thức ăn thực vật thô Sau khi sinh và trongthời gian bú sữa, dạ dày trước không có protozoa Protozoa không thích ứng với môi trường bênngoài và bị chết nhanh Trong dạ cỏ, protozoa có số lượng khoảng 105 - 106 tế bào/g chất chứa dạ cỏ

Có khoảng 120 loài protozoa trong dạ cỏ Mỗi loài động vật có số loài protozoa khác nhau

Protozoa trong dạ cỏ thuộc lớp Ciliata có hai lớp phụ là Entodiniomrphidia và Holotrica Phần lớn động vật nguyên sinh dạ cỏ thuộc nhóm Holotrica có đặc điểm là ở đường xoắn gần miệng có

tiêm mao, còn tất cả chỗ còn lại của cơ thể có rất ít tiêm mao

Protozoa có một số tác dụng chính như sau:

- Tiêu hoá tinh bột và đường: Tuy có một vài loại protozoa có khả năng phân giải xenlulo nhưng

cơ chất chính vẫn là đường và tinh bột, vì thế mà khi động vật ăn khẩu phần nhiều bột đường thì sốlượng protozoa tăng lên

- Xé rách màng tế bào thực vật: Tác dụng này có được thông qua tác động cơ học và làm tăng

diện tích tiếp xúc của thức ăn, do đó mà thức ăn dễ dàng chịu tác động của vi khuẩn

- Tích luỹ polysaccarit: Protozoa có khả năng nuốt tinh bột ngay sau khi ăn và dự trữ dưới dạng

amylopectin Polysaccarit này có thể được phân giải về sau hoặc không bị lên men ở dạ cỏ mà đượcphân giải thành đường đơn và được hấp thu ở ruột Điều này không những quan trọng đối vớiprotozoa mà còn có ý nghĩa dinh dưỡng cho động vật nhai lại nhờ hiệu ứng đệm chống phân giảiđường quá nhanh làm giảm pH đột ngột, đồng thời cung cấp năng lượng từ từ hơn cho nhu cầu củabản thân vi sinh vật dạ cỏ trong những thời gian xa bữa ăn

- Bảo tồn mạch nối đôi của các axit béo không no: Các axit béo không no mạch dài quan trọng

đối với động vật nhai lại (linoleic, linolenic) được protozoa nuốt và đưa xuống phần sau của đườngtiêu hoá để cung cấp trực tiếp cho vật chủ, nếu không các axit béo này sẽ bị làm no hoá bởi vi khuẩn Tuy nhiên gần đây nhiều ý kiến cho rằng protozoa trong dạ cỏ có một số tác hại nhất định :

- Protozoa không có khả năng sử dụng NH3 như vi khuẩn: Nguồn nitơ đáp ứng nhu cầu của

chúng là những mảnh protein thức ăn và vi khuẩn Nhiều nghiên cứu cho thấy protozoa không thể

xây dựng protein bản thân từ các amit được Khi mật độ protozoa trong dạ cỏ cao thì một tỷ lệ lớn vikhuẩn bị protozoa thực bào Mỗi protozoa có thể thực bào 600 - 700 vi khuẩn trong một giờ ở mật độ

vi khuẩn 109/ml dịch dạ cỏ Do có hiện tượng này mà protozoa đã làm giảm hiệu quả sử dụng proteinnói chung Protozoa cũng góp phần làm tăng nồng độ amoniac trong dạ cỏ do sự phân giải proteincủa chúng

- Protozoa không tổng hợp được vitamin mà sử dụng vitamin từ thức ăn hay do vi khuẩn tạo nên nên làm giảm rất nhiều vitamin cho vật chủ

1.3.3 Nấm (Fungi)

Nấm trong dạ cỏ thuộc loại yếm khí Nấm là vi sinh vật đầu tiên xâm nhập và tiêu hoá thành phầncấu trúc thực vật bắt đầu từ bên trong Những loài nấm được phân lập từ dạ cỏ cừu gồm:

Neocallimastix frontalis, Piramonas communis và Sphaeromonas communis

Chức năng của nấm trong dạ cỏ là:

- Mọc chồi phá vỡ cấu trúc thành tế bào thực vật, làm giảm độ bền chặt của cấu trúc này, gópphần làm tăng sự phá vỡ các mảnh thức ăn trong quá trình nhai lại Sự phá vỡ này tạo điều kiện cho

vi khuẩn và men của chúng bám vào cấu trúc tế bào và tiếp tục quá trình phân giải xenlulo

- Mặt khác, nấm cũng tiết ra các loại men tiêu hoá xơ Phức hợp men tiêu hoá xơ của nấm dễ hoàtan hơn so với men của vi khuẩn Chính vì thế nấm có khả năng tấn công các tiểu phần thức ăn cứnghơn và lên men chúng với tốc độ nhanh hơn so với vi khuẩn

Như vậy sự có mặt của nấm giúp làm tăng tốc độ tiêu hoá xơ Điều này đặc biệt có ý nghĩa đốivới việc tiêu hoá thức ăn xơ thô bị lignin hoá

1.4 Tác động tương hỗ của vi sinh vật trong dạ cỏ

Số lượng loài hoặc giống vi sinh vật trong dạ cỏ thường xuyên thay đổi, nó phụ thuộc vào loại hìnhthức ăn và sự tiêu hóa trong dạ cỏ dựa vào sự hoạt động phân giải của các loài vi sinh vật này

Vi sinh vật dạ cỏ, cả ở thức ăn và ở biểu mô dạ cỏ, kết hợp với nhau trong quá trình tiêu hoá thức ăn,loài này phát triển trên sản phẩm của loài kia Sự phối hợp này có tác dụng giải phóng sản phẩm phângiải cuối cùng của một loài nào đó, đồng thời tái sử dụng những yếu tố cần thiết cho loài sau Ví dụ, vikhuẩn phân giải protein cung cấp amoniac, axit amin và isoaxit cho vi khuẩn phân giải xơ Quá trình lênmen dạ cỏ là liên tục và bao gồm nhiều loài tham gia

Trong điều kiện bình thường, giữa vi khuẩn và protozoa cũng có sự cộng sinh có lợi, đặc biệt là trongtiêu hoá xơ Tiêu hoá xơ mạnh nhất khi có mặt cả vi khuẩn và protozoa Một số vi khuẩn được protozoanuốt vào có tác dụng lên men trong đó tốt hơn vì mỗi protozoa tạo ra một kiểu “dạ cỏ mini” với các điều

kiện ổn định cho vi khuẩn hoạt động Một số loài ciliate còn hấp thu ôxy từ dịch dạ cỏ giúp đảm bảo chođiều kiện yếm khí trong dạ cỏ được tốt hơn Protozoa nuốt và tích trữ tinh bột, hạn chế tốc độ sinh axitlactic, hạn chế giảm pH đột ngột, nên có lợi cho vi khuẩn phân giải xơ

Tuy nhiên giữa các nhóm vi khuẩn khác nhau cũng có sự cạnh tranh điều kiện sinh tồn của nhau.Chẳng hạn, khi động vật ăn khẩu phần ăn giàu tinh bột nhưng nghèo protein thì số lượng vi khuẩn phângiải xenlulo sẽ giảm và do đó tỷ lệ tiêu hoá xơ thấp Đó là vì sự có mặt của một lượng đáng kể tinh bộttrong khẩu phần kích thích vi khuẩn phân giải bột đường phát triển nhanh nên sử dụng cạn kiệt nhữngyếu tố dinh dưỡng quan trọng (như các loại khoáng, amoniac, axit amin, isoaxit) là những yếu tố cũngcần thiết cho vi khuẩn phân giải xơ vốn phát triển chậm hơn

Mặt khác, tương tác tiêu cực giữa vi khuẩn phân giải bột đường và vi khuẩn phân giải xơ còn liênquan đến pH trong dạ cỏ Chenost và Kayouli (1997) giải thích rằng quá trình phân giải chất xơ của khẩuphần diễn ra trong dạ cỏ có hiệu quả cao nhất khi pH dịch dạ cỏ > 6,2, ngược lại quá trình phân giải tinhbột trong dạ cỏ có hiệu quả cao nhất khi pH < 6,0 Tỷ lệ thức ăn tinh quá cao trong khẩu phần sẽ làm choaxit béo bay hơi sản sinh ra nhanh, làm giảm pH dịch dạ cỏ và do đó mà ức chế hoạt động của vi khuẩnphân giải xơ

Tác động tiêu cực cũng có thể thấy rõ giữa protozoa và vi khuẩn Như đã trình bày ở trên, protozoa ăn

và tiêu hoá vi khuẩn, do đó làm giảm tốc độ và hiệu quả chuyển hoá protein trong dạ cỏ Với những loạithức ăn dễ tiêu hoá thì điều này không có ý nghĩa lớn, song đối với thức ăn nghèo nitơ thì protozoa sẽlàm giảm hiệu quả sử dụng thức ăn nói chung Loại bỏ protozoa khỏi dạ cỏ làm tăng số lượng vi khuẩntrong dạ cỏ Thí nghiệm trên cừu cho thấy tỷ lệ tiêu hoá vật chất khô tăng 18% khi không có protozoatrong dạ cỏ (Preston và Leng, 1991)

Như vậy, cấu trúc khẩu phần ăn của động vật nhai lại có ảnh hưởng rất lớn đến sự tương tác của hệ visinh vật dạ cỏ Khẩu phần giàu các chất dinh dưỡng không gây sự cạnh tranh giữa các nhóm vi sinh vật,mặt cộng sinh có lợi có xu thế biểu hiện rõ Nhưng khẩu phần nghèo dinh dưỡng sẽ gây ra sự cạnh tranhgay gắt giữa các nhóm vi sinh vật, ức chế lẫn nhau, tạo khuynh hướng bất lợi cho quá trình lên men thức

ăn nói chung

2 Cơ sở khoa học của việc sử dụng urê làm thức ăn cho động vật nhai lại

2.1 Quá trình chuyển hóa các chất trong dạ cỏ của động vật nhai lại

2.1.1 Chuyển hóa gluxit

 Thức ăn gluxit của loài nhai lại chủ yếu là chất xơ (thức ăn xanh 16 – 20%, ủ tươi 22%, cỏ khô vàrơm 28 – 46%), trong đó có đến 80% là xenlulo và hemixenlulo

+ Phân giải xenlulo: được phân giải nhờ hệ mẹ do vi sinh vật tiết ra trên màng của nó và sự phân

giải gồm 3 giai đoạn:

Xenlulo Polysaccarit Xenlobioz 2 GlucoseKhả năng phân giải xenlulo tới 80% trong dạ cỏ Nếu thức ăn có nhiều tinh bột, đường dễ hòatan hoặc các protit, hợp chất nitơ phi protit dễ tan thì khả năng giân giải xenlulo giảm

+ Phân giải hemixenlulo:

Hemixenlulo Xilobioz Xilose

+ Tiêu hóa tinh bột đường (gluxit dễ tan):

Con đường phức tạp:

Disaccarit Monosaccarit

 Khả năng tiêu hóa xơ phụ thuộc vào:

+ Mức độ lignin hóa: lignin bao ngoài xenlulo tạo độ cứng cho tế bào, lignin không bị phân giải

bởi men tiêu hóa, bền với axit Thực vật càng già, lignin càng nhiều  khả năng tiêu hóa xenlulo,hemixenlulo càng kém

+ Hàm lượng gluxit dễ tiêu: ở pH = 6, lượng vi sinh vật phân giải xơ giảm, pH = 5 hoặc 6 thì

ngừng hẳn  lượng gluxit càng nhiều sẽ ức chế khả năng phân giải xơ của vi sinh vật

+ Mức độ protein trong khẩu phần: khi bổ sung urê, lượng vi sinh vật/1g chất chứa sẽ tăng lên 

khả năng tiêu hóa của động vật tăng lên

 Các đường đơn sau khi được tạo thành do quá trình phân giải gluxit sử dụng theo các hướng:+ 6% được hấp thu trực tiếp vào máu vật chủ (động vật nhai lại)

+ 94% được vi sinh vật tiếp tục lên men cho ra các sản phẩm axit béo bay hơi, bao gồm: axitlactic 20%, axit acetic 60%, propionic, butyric,… Các axit béo bay hơi này một phần được vi

Men VSV

Dự trữ: tạo glycogen

Axit béo bay hơi

khuẩn sử dụng để tổng hợp nên glycogen và lipid của bản thân chúng Phần lớn axit béo còn lạiđược hấp thu vào máu về gan (động vật nhai lại)

Đường đơn trong dạ cỏ 6%

Phần lớn 94%

Phần nhỏ

 Tùy theo trạng thái sinh lý của con vật và tính biệt mà các axit béo được sử dụng theo các hướng:+ Cung cấp năng lượng: các axit béo bay hơi đi vào quá trình (oxy hóa hoặc được hoạt hóa bởiacetyl coA để vào chu trình Krebs)

+ Tạo glycogen ở dự trữ ở gan

+ Tạo mỡ: các axit béo đi theo vòng xoắn Lynen Wayking

+ Một số axit béo đến tuyến vú để hình thành mỡ sữa

Trong quá trình trao đổi trung gian, các axit béo bay hơi hình thành nên thể ceton Bìnhthường trong máu loài nhai lại, thể ceton chiếm 7 – 8 mg %, nếu tăng sẽ bị ceton huyết, thườngxảy ra cho động vật khẩu phần có tỷ lệ tinh bột cao