NGHIÊN cứu KHẢ NĂNG TIÊU hóa xơ TRUNG TÍNH của bê đực LAI HF (HOLSTEIN FRIESIAN) GIAI đoạn từ 3 5 THÁNG TUỔI

Người ta thấy có khoảng 50 đến 65% vật chất khô của khẩu phần được tiêu hóa ở dạ cỏ, 30 đến 50% cellulose và hemicellulose đã được tiêu hóa tại đây nhờ sự lên men của vi sinh vật dạ cỏ m

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

NGUYỄN VĂN THÔNG

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TIÊU HÓA XƠ

TRUNG TÍNH CỦA BÊ ĐỰC LAI HF

(HOLSTEIN FRIESIAN) GIAI ĐOẠN TỪ 3 - 5 THÁNG TUỔI

Luận văn tốt nghiệp Ngành: CHĂN NUÔI - THÚ Y

Cần Thơ, 2010

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp Ngành: CHĂN NUÔI - THÚ Y

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TIÊU HÓA XƠ

TRUNG TÍNH CỦA BÊ ĐỰC LAI HF

(HOLSTEIN FRIESIAN) GIAI ĐOẠN TỪ 3 - 5 THÁNG TUỔI

Cần Thơ, 2010

Sinh viên thực hiện

NGUYỄN VĂN THÔNG

MSSV:3060639

Lớp: CNTY K32

Giáo viên hướng dẫn

PGS.TS NGUYỄN VĂN THU

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

BỘ MÔN CHĂN NUÔI

-oOo -NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TIÊU HÓA XƠ TRUNG TÍNH CỦA BÊ ĐỰC LAI HF

(HOLSTEIN FRIESIAN) GIAI ĐOẠN TỪ 3 – 5 THÁNG TUỔI

Cần Thơ, ngày… tháng.…năm 2010 Cần Thơ, ngày… tháng……năm 2010 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN DUYỆT BỘ MÔN

Nguyễn Văn Thu

Cần Thơ, ngày…… tháng…… năm 2010 DUYỆT KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

Trưởng khoa

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân, các số liệu, kếtquả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất cứcông trình luận văn nào trước đây

Cán bộ hướng dẫn Tác giả

Nguyễn Văn Thông

LỜI CẢM TẠ

Trải qua gần bốn năm trên giảng đường Đại học, tôi đã học được rất nhiều kiếnthức thật bổ ích từ thầy cô, bạn bè Những kiến thức quý báu ấy là hành trang đểtôi bước vào đời, vào nghề Trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văntốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn:

Kính gửi lời tri ân đến cha mẹ, những người đã nuôi tôi khôn lớn, lo lắng cho tôitrong suốt cuộc đời từ khi còn bé cho đến ngày hôm nay Cha mẹ luôn ủng hộ tôi

về mọi mặt, cả vật chất lẫn tinh thần, luôn động viên, an ủi tôi trong thời điểm

mà tôi gặp khó khăn nhất

Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Văn Thu, cô Nguyễn Thị Kim Đông, người đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài Xin chânthành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Hớn, người thầy cố vấn đầy nhiệt huyết dã dìu dắttôi và những người bạn tôi ở lớp Chăn nuôi – Thú y k32

Xin cảm ơn tập thể lớp Chăn nuôi thú y khóa 32! Tất cả các bạn đã cho tôi những

kỉ niệm thật khó quên Cảm ơn các bạn vì đã luôn quan tâm, giúp đỡ mình trongsuốt thời gian qua

Cũng không quên lời cảm ơn đến tất cả những người đã giúp tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp này

Tuy rời trường xa thầy cô và bạn bè, nhưng sẽ còn mãi trong tôi những tình cảm và

kỷ niệm tốt đẹp nhất mà quý thầy cô, bạn bè đã dành cho tôi

Xin kính chúc quý thầy cô, người thân và bạn bè của tôi dồi dào sức khỏe và đạt

được nhiều thành công trong công tác cũng như trong đời sống!

Xin chân thành cảm ơn! Nguyễn Văn Thông

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM TẠ ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v

DANH SÁCH BẢNG vi

DANH SÁCH HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ vii

TÓM LƯỢC viii

Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 2 CỞ SỞ LÝ LUẬN 2

2.1 Sơ lược về bò Holstein Friesian (HF) 2

2.2 Bộ máy tiêu hóa của gia súc nhai lại 3

2.3 Môi trường dạ cỏ 4

2.3.1 Điều kiện pH dạ cỏ 4

2.3.2 Acid béo bay hơi 4

2.3.3 Nitrogen dạ cỏ 5

2.3.5 Hệ vi sinh vật dạ cỏ 5

2.4 Sinh lý tiêu hóa gia súc nhai lại 7

2.4.1 Nhai và nhai lại 7

2.4.2 Tiết nước bọt 7

2.5 Sơ lược về tỉ lệ tiêu hóa gia súc nhai lại 8

2.5.1 Mức tiêu hóa 8

2.5.2 Hệ số tiêu hóa 8

2.6 Sự tiêu hóa thức ăn 8

2.6.2 Tiêu hóa tinh bột và đường 8

2.6.3 Tiêu hóa protein 9

2.6.4 Tiêu hóa chất béo 10

2.7 Thành phần và cấu trúc của thức ăn xơ thô 11

2.8 Một số loại thức ăn cho bê 13

2.8.1 Cỏ lông tây (Brachiaria mutica) 13

2.8.2 Bã đậu nành 14

2.8.3 Bã bia 14

Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 15

3.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 15

3.2 Các dụng cụ thí nghiệm 15

3.2.1 Chuồng trại 15

3.2.2 Dụng cụ thí nghiệm 15

3.3 Đối tượng thí nghiệm 16

3.4 Bố trí thí nghiệm 16

3.5 Các chỉ tiêu theo dõi 18

3.6 Phương pháp xử lý số liệu 19

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21

4.1 Thành phần hóa học các thực liệu trong thí nghiệm 21

4.2 Kết quả của lượng thức ăn và dưỡng chất tiêu thụ của bò thí nghiệm 22

4.3 Kết quả về tỉ lệ tiêu hóa các dưỡng chất và tăng trọng của bò thí nghiệm 25

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 28

5.1 Kết luận 28

5.2 Đề nghị 28

TÀI LIỆU THAM KHẢO 29

DANH SÁCH HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ

Hình 2.1: Cấu trúc vi thể của thức ăn xơ thô 11

Hình 3.1: Bê đực HF lai trong thí nghiệm 15

Hình 3.2: Cỏ lông tây nguyên 20

Hình 3.3: Cỏ lông tây thân, ngọn 20

Hình 3.4: Cỏ lông tây được cắt ngắn 20

Hình 3.5: Thức ăn hỗn hợp 20

Hình 3.6: Bã đậu nành 20

Hình 3.7: Bã bia 20

Biểu đồ 4.1: Ảnh hưởng của mức độ NDF trong khẩu phần lên lượng vật chất khô ăn vào của bê thí nghiệm 24

Biểu đồ 4.2: Mối quan hệ giữa mức độ NDF trong khẩu phần với tỉ lệ tiêu hóa NDF của bê thí nghiệm 26

Biểu đồ 4.3: Mối quan hệ giữa mức độ NDF (%DM) trong khẩu phần với tăng trọng của bê sữa trong thí nghiệm 27

Sơ đồ 2.1: Lượng “Protein trao đổi” được hình thành từ protein của khẩu phần 10

Sơ đồ 3.1: Bố trí nghiệm 16

TÓM LƯỢC

Thí nghiệm được tiến hành nhằm mục tiêu xác đinh mức NDF tối ưu trong khẩu phần nuôi bê đực sữa giai đoạn 3-5 tháng tuổi cho mức tiêu thụ thức ăn và tỉ lệ tiêu hóa dưỡng chất cũng như tăng trọng tốt nhất Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hình vuông Latin (4 x4) với 4 nghiệm thức, 4 giai đoạn và 4 bê đực lai HF có độ tuổi là 3 tháng tuổi với khối lượng cơ thể 52,1 ± 8,96kg Mỗi giai đoạn thí nghiệm gồm 13 ngày với 7 ngày nuôi thích nghi và 6 ngày lấy mẫu Bốn nghiệm thức trong thí nghiệm:

o NDF53 là hàm lượng xơ trung tính (NDF) trong khẩu phần ở mức 53%,

o NDF55 là hàm lượng xơ trung tính (NDF) trong khẩu phần ở mức 55%,

o NDF57 là hàm lượng xơ trung tính (NDF) trong khẩu phần ở mức 57%,

o NDF59 là hàm lượng xơ trung tính (NDF) trong khẩu phần ở mức 59%,

Bê được nuôi mức protein thô trung bình 13% và mức năng lượng trao đổi là 9,5 MJ/ kgDM trong các khẩu phần thí nghiệm

Qua kết quả nghiên cứu cho thấy khi tăng hàm lượng NDF trong khẩu phần thí nghiệm trong khoảng từ 53 đến 59% đã làm giảm mức tiêu thụ thức ăn, tỉ lệ tiêu hóa vật chất khô, chất hữu cơ và tăng trọng của bê lai HF, và ở mức 55%NDF có tỉ

lệ tiêu hóa, tiêu thụ xơ trung tính tốt và tăng trọng thích hợp

Vì vậy chúng tôi có thể kết luận: Có thể nuôi bê đực lai HF giai đoạn 3-5 tháng tuổi với mức 55%NDF trong khẩu phần sẽ cho hiệu quả tốt nhất

Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong những năm gần đây nhu cầu thịt bò trong nước ngày càng cao Hiện nay sản xuất thịt bò trong nước mới chiếm 5,2% tổng sản lượng thịt hơi (tương đương 0,85kg thịt xẻ /người/năm chiếm 3,1% tổng sản lượng thịt xẻ), trong khi đó tỉ lệ này của các nước trên thế giới từ 25-30% Thực tế cho thấy sản xuất thịt bò trong nước chưa đáp ứng được nhu cầu thị trường nội địa đặc biệt thị bò chất lượng cao Hàng năm nước ta phải nhập 6,7 triệu USD về các loại thịt (trong đó chủ yếu là thịt bò, gà) chất lượng cao từ nước ngoài về đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và dulịch (Cục Chăn Nuôi, 2007) Trong khi đó, với chủ trương phát triển đàn bò sữa thì mỗi năm có hàng ngàn con bê đực được sinh ra, nhưng chủ yếu là bán thịt ngay sau khi sinh Đó là sự lãng phí một nguồn thịt có chất lượng cao mà người chăn nuôi chưa quan tâm đến, gây thiệt hại không nhỏ về kinh tế

Bên cạnh đó, nguồn thức ăn sử dụng cho chăn nuôi gia súc nhai lại chủ yếu là thức

ăn thô xanh và phụ phế phẩm nông nghiệp Đối với bê mới cai sữa thì hệ thống tiêu hóa chưa phát triển nên cần cung cấp loại carbohydrate dễ lên men nhưng vẫn cần

đủ lượng xơ nhất định để kích thích sự phát triển của dạ cỏ (Greenwood et al.,

1997) Những nguồn thức ăn thô này chứa lượng lớn carbohydrate vách tế bào, được xác định bằng lượng xơ trung tính (NDF, với cellulose, hemicellulose và

lignin là thành phần chính) có trong thực liệu (Van Soest et al., 1991) Sự biến đổi

của NDF trong phân giải ở dạ cỏ và những ảnh hưởng của nó lên năng suất vật nuôi (do ảnh hưởng mức ăn vào, năng lượng tiêu thụ ) đã được nghiên cứu nhiều Tuy nhiên, việc nghiên cứu các mức độ xơ trong khẩu phần nuôi bê sữa còn hạn chế

Xuất phát từ vấn đề trên chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu khả năng tiêu hóa xơ trung tính của bê đực lai HF (Holstein Friesian) giai đoạn từ 3 – 5 tháng tuổi”

Mục tiêu của đề tài:

Xác định mức NDF tối ưu trong khẩu phần nuôi bê đực sữa 3-5 tháng tuổi cho mức tiêu thụ thức ăn và tỉ lệ tiêu hóa dưỡng chất cũng như tăng trọng tốt nhất

Khuyến cáo kết quả nghiên cứu trong thực tế sản xuất nhằm nâng cao hiệu quảchăn nuôi bê thịt của người dân

Chương 2: CỞ SỞ LÝ LUẬN

2.1 SƠ LƯỢC VỀ BÒ HF (HOLSTEIN FRIESIAN)

Holstein là giống bò sữa nổi tiếng nhất thế giới, được tạo ra ở tỉnh Fulixon, phía bắc

Hà Lan từ thế kỷ thứ XIV và không ngừng được cải thiện về phẩm chất, năng suất Đến thế kỷ thứ XV, bò HF được bán ra khỏi nước và từ đó nó có mặt ở hầu khắp các nơi trên thế giới Bò HF có màu lông lang trắng đen, một số có màu lang trắng

đỏ Các điểm trắng đặc trưng là: điểm trắng ở trán, vệt trắng ở vai kéo xuống bụng

và bốn chân, đuôi trắng

HF là giống bò có khả năng cho sữa cao, đồng thời có khả năng cải tạo các giống bò khác theo hướng sữa Chính vì vậy, các nước thường dùng bò HF thuần để lai tạo với bò địa phương, tạo ra giống bò sữa lang trắng đen của nước mình và mang những tên khác nhau: bò lang trắng đen Mỹ, Anh, Pháp, Cuba, Canada, Trung Quốc

Bò lang trắng đen thành thục sớm, 15-20 tháng tuổi có thể cho phối giống Đây là giống bò có khối lượng cơ thể lớn: bê sơ sinh cân nặng 35-45kg, bò cái trưởng thành cân nặng 450-750kg, bò đực giống có thể nặng từ 750-1100kg Bò cái HF có kiểu hình đặc trưng của giống bò sữa: thân hình tam giác, phần sau sâu hơn phần trước, thân bò hẹp dần về phía trước, giống như cái nêm cối Đầu dài, thanh nhẹ, trán phẳng, sừng thanh và cong Cổ dài cân đối, da cổ có nhiều nếp gấp, không có yếm Bốn chân thẳng, dài, khỏe, cự ly chân rộng Bầu vú phát triển to, tĩnh mạch vú nổi rõ, da mỏng, đàn hồi tốt, lông mịn Sản lượng sữa bình quân 5000-6000kg/chu

kỳ vắt sữa 300 ngày Con cao nhất có thể đạt trên 18.000kg/chu kỳ Nhìn chung, tỉ

lệ mỡ sữa của giống bò HF thấp, bình quân 3,42%

Hầu hết các nước có ngành chăn nuôi bò sữa phát triển đều nuôi bò HF, bởi vì giống này chẳng những cho năng suất sữa cao mà còn có khả năng cho thịt lớn Bê đực nuôi thịt công nghiệp đạt trọng lượng 400-450kg lúc 15 tháng tuổi, tỉ lệ thịt xẻ 50-55% Để phát triển chăn nuôi bò sữa trong nước, ngay từ những năm 1960-1970, chúng ta đã nhập bò lang trắng đen của Trung Quốc, Cuba và phát triển chúng bằng nhân thuần và lai chúng với bò lai Sind

Kết quả nghiên cứu nhiều năm cho thấy, bò HF thuần chỉ thích nghi với vùng có khí hậu mát mẻ, nhiệt độ bình quân cả năm dưới 210C, như cao nguyên Mộc Châu (Sơn La), Đức Trọng (Lâm Đồng) Những vùng khác khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, không thích hợp với chúng Chính vì vậy, để có giống bò sữa nuôi được rộng rãi ở nhiều vùng khác nhau của đất nước, đáp ứng nhu cầu sản xuất sữa, chúng ta đã tiến hành

nghiên cứu, lai tạo bò HF thuần với bò vàng Việt Nam đã được “Zebu hóa” (Phùng Quốc Quảng, 2002).

2.2 BỘ MÁY TIÊU HÓA CỦA GIA SÚC NHAI LẠI

Miệng, lưỡi và răng động vật nhai lại rất thích hợp cho việc lấy và nghiền thức ăn Các tuyến nước bọt ở miệng rất phát triển và tiết ra một khối lượng lớn giúp cho quá trình nhai lại được dễ dàng Nước bọt có tính kiềm nên có tác dụng trung hòa các sản phẩm axít sinh ra trong dạ cỏ, góp phần ổn định pH dạ cỏ Ngoài ra, nước bọt còn có tác dụng thấm ướt thức ăn, giúp cho quá trình nuốt và nhai lại được dễ dàng Nước bọt còn cung cấp cho môi trường dạ cỏ các chất điện giải như Na+, K+,

Ca++, Mg++ Đặc biệt trong nước bọt còn có urê và phospho có tác dụng điều hòa dinh dưỡng N và P cho nhu cầu vi sinh vật dạ cỏ, khi các nguyên tố này bị thiếu trong khẩu phần

Khác với gia súc khác, dạ dày của loài nhai lại gồm 4 túi: dạ cỏ, dạ tổ ong, dạ lá sách, dạ múi khế Dạ cỏ là túi to nhất chiếm khoảng 2/3 dung tích dạ dày và sự tiêu hóa ở dạ cỏ có ý nghĩa rất lớn Người ta thấy có khoảng 50 đến 65% vật chất khô của khẩu phần được tiêu hóa ở dạ cỏ, 30 đến 50% cellulose và hemicellulose đã được tiêu hóa tại đây nhờ sự lên men của vi sinh vật dạ cỏ mà không có sự tham gia

của men celluloase và hemicelluloase tiết ra từ gia súc (McDonal et al., 2002)

Nhiệt độ dạ cỏ trong một ngày đêm biến đổi từ 38 đến 42oC và không phụ thuộc vào loại thứ ăn ăn vào Thức ăn vào dạ cỏ nhờ môi trường thích hợp, nhiệt độ ổn định, nước bọt tiết ra liên tục nên thức ăn được nhào trộn, chuyển đi và hấp thu một cách dễ dàng Môi trường dạ cỏ phụ thuộc vào: loại và khối lượng thức ăn đưa vào,

sự nhào trộn thức ăn theo chu kỳ thông qua sự co bóp dạ cỏ, sự tiết nước bọt và nhai lại, chuyển dịch các chất xuống bộ máy tiêu hóa, sự khuyếch tán và đưa vào dạ cỏ, hấp thu các chất dinh dưỡng từ dạ cỏ

Trong những điều kiện không bình thường như ăn quá nhiều đạm, đường dễ lên men, pH môi trường giảm,… thì môi trường dạ cỏ mới bị rối loạn như giảm hoạt động hoặc gây chướng hơi (Preston và Leng, 1987)

Dạ tổ ong được nối với dạ cỏ bằng một miệng lớn, niêm mạc có cấu tạo giống như

tổ ong và thức ăn di chuyển giữa hai dạ này khá dễ dàng 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 thời đẩy thức ăn dạng nước vào dạ lá sách Dạ tổ ong giúp đẩy các viên thức ăn lên miệng cho bò nhai lại và thức ăn được lên men tương tự như ở dạ cỏ

Dạ lá sách gồm nhiều lá to nhỏ khác nhau nhằm làm tăng diện tích bề mặt và để dễ

ép thức ăn nửa lỏng xuống dạ múi khế Hầu hết nước và các chất điện giải được hấp thu ở dạ lá sách Giữa dạ tổ ong và dạ lá sách có lổ miệng như một cái “van” để giữ thức ăn lại trong dạ cỏ cho tới khi đường kính của thức ăn giảm xuống còn 1-2 mm

Rãnh thực quản kéo dài từ vùng thượng vị đến dạ lá sách, có thể đóng để lượng thức ăn xuống thẳng thực quản vào dạ múi khế không qua dạ cỏ Bò trưởng thành rãnh này ít có chức năng so với bò còn bú sữa.

Dạ múi khế còn gọi là dạ dày thực nằm tiếp theo ba dạ dày trên Dạ múi khế có nhiều nếp gấp, mặt trong để tăng thêm diện tích hấp thu và có tuyến tiêu hóa như ở dạ dày đơn của heo Tại đây, phần còn lại của thức ăn mà vi sinh vật dạ cỏ chưa lên men nhưng có khả năng tiêu hóa bằng enzym HCl, pepsin, kimizin và lipase

Tá tràng, kết tràng và ruột non cũng có chức năng tương tự như ở động vật có dạ dày đơn Ruột già là phần cuối cùng, nó có một túi mù nằm phía trước mặt lưng, là nơi trú ngụ của vi sinh vật giúp cho quá trình lên men ở ruột già (Lê Xuân Cương, 1994)

2.3 MÔI TRƯỜNG DẠ CỎ

2.3.1 Điều kiện pH dạ cỏ

Theo Orpin (1975) điều kiện pH dạ cỏ là kết quả thể hiện sự tương tác của quá trình lên men vi sinh vật với cơ chất và được xem như là một cơ sở để nhận định về sự thay đổi số lượng vi sinh vật dạ cỏ Tỉ lệ tiêu hóa (TLTH) thức ăn có liên hệ đến

pH, khi pH ở mức 5,8 TLTH chất hữu cơ (OM), vách tế bào (NDF) và đạm thấp và

tăng lên ở pH 6,2 nhưng chỉ hơi tăng ở pH = 7,0 (Shriver et al., 1986) Meang et al.

(1998) tính được rằng khi tăng pH là 0,1 đơn vị thì tiêu hóa ADF (xơ axít) tăng 3,6 đơn vị Sự sản sinh axít acetic tăng ở pH từ 6,2 đến 6,6 trong khi axít propionic và

butyric chỉ tăng khi pH từ 5,8 đến 6,2 (Shriver et al., 1986) Theo Grenet et al.

(1989) sự hiện diện cao của carbohydrate dễ hòa tan sẽ làm giảm pH, do sự tích lũy axít béo bay hơi cao trong thời gian ngắn chưa được hấp thu từ sự lên men carbohydrate hòa tan Khi gia súc ăn nhiều thức ăn hỗn hợp dễ dẫn đến sự hạ thấp

pH dịch dạ cỏ hơn thức ăn thô (Lana et al., 1998).

2.3.2 Axít béo bay hơi

Axít béo bay hơi thay đổi từ 70 đến 150 mM/lít tùy theo khẩu phần, thời gian di chuyển thức ăn và pH trong dạ cỏ (Danh Mô, 2003) Đối với thức ăn là thực vật còn

non axít acetic thấp và axít propionic cao (McDonald et al., 2002) Axít acetic

chiếm tỉ lệ cao nhất 70% trong tổng số axít béo bay hơi (VFA) Các loại axít béo mạch dài có giá trị cung cấp năng lượng cao cho vật chủ vì chúng giải phóng nhiều năng lượng ở dạng ATP (Preston & Leng, 1987) Axít béo bay hơi được hấp thu chủ yếu tại dạ cỏ, tổ ong và nồng độ VFA ở dạ cỏ cao hơn khoảng 47% so với dạ lá sách (Phillipson, 1977) Đối với một số loại thức ăn giàu đường thì sản phẩm lên men tại dạ cỏ có sản sinh ra một lượng axít lactic và sự hiện diện của nó với nồng

độ cao trong máu gây ra sự mất kiểm soát chức năng hấp thu của dạ cỏ

2.3.3 Nitrogen dạ cỏ

Amonia (NH3) là nguồn nitrogen cơ bản để vi sinh vật tổng hợp protein cho bản thân (Bryant & Robinson, 1962) Cho nên amonia có ảnh hưởng lên sự sinh trưởng,

tốc độ tổng hợp của vi sinh vật dạ cỏ (Leng & Nolan, 1984) Pimpa et al.(1996) cho

thấy rằng tăng amonia trong dạ cỏ đã làm số lượng vi khuẩn và protozoa Các nhà khoa học vẫn chưa đồng nhất với nhau về mức độ amonia tối ưu cho chức năng dạ

cỏ (Danh Mô, 2003) McDonald et al.(2002) cho rằng hàm lượng amonia tối ưu là

8,5-30mg/100ml Amonia dạ cỏ duy trì ở mức 5mg/100ml cũng không ảnh hưởng đến sự tổng hợp protein vi sinh vật (Satter & Slyter, 1974) Trong khi đó Nguyễn Văn Thu (2000) cho rằng amonia lớn hơn 13,6mg/100ml là điều kiện tốt nhất để cải thiện hệ vi sinh vật dạ cỏ

Amonia khi không được vi sinh vật sử dụng hết, chúng được hấp thu qua vách dạ cỏ vào máu và được gan khử độc, rồi tổng hợp thành uric thải qua đường tiết niệu, nếu vượt quá khả năng khử độc của gan có thể gây độc cho gia súc Một phần amonia được tuần hoàn trở lại dạ cỏ từ nước bọt và lớp biểu mô dạ cỏ nhưng rất ít khoảng 2,3gN/ngày (Nolan & Stachiw, 1979)

2.3.5 Hệ vi sinh vật dạ cỏ

Hệ vi sinh vật dạ cỏ rất phức tạp và phụ thuộc nhiều vào khẩu phần Hệ vi sinh vật

dạ cỏ gồm có 3 nhóm chính: vi khuẩn, động vật nguyên sinh (Protozoa) và nấm

Vi khuẩn chiếm khối lượng lớn nhất trong vi sinh vật dạ cỏ (mật độ 1 tỉ con/1g thức ăn), bao gồm các nhóm chính như: Vi khuẩn tự do trong dịch dạ cỏ (khoảng 30%),

Vi khuẩn bám vào các mẫu thức ăn (khoảng 70%), Vi khuẩn trú ngụ ở các nếp gấp của biểu mô, Vi khuẩn bám vào protozoa Vi khuẩn tự do trong dịch dạ cỏ phụ thuộc vào các chất dinh dưỡng hòa tan, một số vi khuẩn di chuyển từ mẫu thức ăn này qua mẫu thức ăn khác Thức ăn liên tục chuyển khỏi dạ cỏ nên phần lớn Vi khuẩn bám vào thức ăn sẽ bị tiêu hóa đi Do đó số lượng Vi khuẩn ở dạng tự do rất quan trọng để xác định tốc độ công phá và lên men thức ăn Trong dạ cỏ có khoảng

60 loài vi khuẩn đã được xác định Vi khuẩn quan trọng nhất tiêu hóa xơ là

Ruminnococcus flavefaciens, Ruminnococcus albus (Preston and Leng, 1991)

Vi khuẩn phân giải tinh bột: tinh bột được phân giải bởi nhiều loài vi khuẩn dạ cỏ, trong đó có những vi khuẩn phân giải cellulose Loài vi khuẩn phân giải tinh bột

quan trọng là Bacteroides amylophilus, Succinimonas amylolytica, Butyrivibrio

fibrisolbvens, Bacteroides ruminantium, Selenomonas ruminantium và Streptococcus bovis.

Vi khuẩn phân giải protein: Peptostreptococcus và Clostridium là vi khuẩn phân giải

protein lớn nhất Sự phân giải protein và axít amin để sản sinh ra amoniac trong dạ cỏ

có ý nghĩa quan trọng cả về phương diện tiết kiệm nitơ cũng như nguy cơ dư thừa amoniac Amoniac cần cho các loài vi khuẩn dạ cỏ để tổng hợp nên sinh khối protein của bản thân chúng, đồng thời một số vi khuẩn đòi hỏi hay được kích thích bởi axítamin và peptid có nguồn gốc từ valine, leucine và isoleucine Như vậy cần có một lượng protein được phân giải trong dạ cỏ đáp ứng nhu cầu này của vi sinh vật dạ cỏ.Động vật nguyên sinh (Protozoa) là động vật đơn bào có nguồn gốc từ thực vật, có khoảng 100 loài, sinh sản rất nhanh, mỗi ngày sinh ra 4 - 5 thế hệ, mật độ 1 triệu con/1g thức ăn dạ cỏ Protozoa có mặt trong dạ cỏ của trâu bò khi ăn thức ăn nhiều

xơ, mật độ thấp (100.000 protozoa/1ml) Nếu ăn khẩu phần có nhiều tinh bột và đường thì mật độ rất cao (có thể lên đến 4 triệu protozoa/1ml) Khầu phần ăn sẽ ảnh hưởng đến các loại của protozoa, nhân tố cân bằng và khối lượng của chúng thì hiện nay chưa được nghiên cứu Gồm có hai loại chính: Entodicopnorphs và Holostrics Loại đầu có mặt trong dạ cỏ với khẩu phần ăn chủ yếu là tinh bột hoặc xơ Loài Holostrics có trong khẩu phần nhiều xơ, có đường (mía) và trên đồng cỏ tươi non,

đó là loại thức ăn có kết hợp giữa carbonhydrat hòa tan và không hòa tan (Nguyễn Văn Thu, 2000) Bird và Leng (1990) đã chứng minh đầu tiên với những thức ăn thường ngày của gia súc có protein thấp thì tốc độ tăng trưởng và hiệu quả tăng trưởng cao hơn ở gia súc không có protozoa Một số nghiên cứu đã xác nhận rằng khi protozoa không có ở dạ cỏ và có protein thoát qua ở thức ăn hàng ngày thì sự nhai lại có hiệu quả hơn Như vậy sự xuất hiện của protozoa làm giảm hiệu lực tiêu

hóa của protein vi khuẩn và protein thô ở ruột (Veira et al., 1986) Người ta thừa

nhận rằng protozoa đòi hỏi năng lượng duy trì cao và chúng ăn mất một số lớn vi khuẩn (Coleman, 1975) và làm tăng tuần hoàn Nitơ trong dạ cỏ Từ đó dẫn đến sử dụng ATP không có hiệu quả (nghĩa là làm giảm YATP và giảm P/E)

Đối với bò, tốc độ sinh trưởng ở bò ăn cỏ thì thấp và không có protozoa có tốc độ sinh trưởng cao hơn bò có protozoa là 50% Ảnh hưởng chính của sự vắng mặt protozoa trong dạ cỏ làm tăng tỉ lệ P/E trong sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men Vì vậy có thể kết luận rằng, giảm protozoa trong dạ cỏ có lợi cho chăn nuôi ở mức độ khẩu phần ít protein hoặc sẽ tăng sức sản xuất với khẩu phần ít đạm (Bùi Thị Hạnh, 2001)

Nấm có hầu hết trong các động vật ăn cỏ và thường cơ chế này hoạt động trong môi trường yếm khí và nấm có những thân giống như roi của protozoa Trong tất cả các loại nấm hiện diện trong dạ cỏ người ta có thể phân ra thành năm loài bao gồm:

Neocallim astix, Piromyces, Caecomyces, Orpinomyces và Anaeromyces.

Nấm là thành phần đầu tiên xâm nhập và tiêu hóa thành phần cấu trúc tế bào thực vật bắt đầu từ bên trong, sự công phá này làm cho vi khuẩn bám vào và tiếp tục tiêu hóa Nấm có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc khởi đầu quá trình công phá lên men

các nguyên liệu không hòa tan của thành tế bào và sự có mặt của nấm làm tăng hiệu quả tiêu hóa chất xơ (Preston and Leng, 1991) Nấm phá vỡ cấu trúc thành tế bào thực vật bằng cách mọc chồi, làm giảm độ bền chặt của cấu trúc này, góp phần làm tăng sự phá vỡ các mảnh thức ăn trong quá trình nhai lại Sự phá vỡ này tạo điều kiện cho bacteria và men của chúng bám vào cấu trúc tế bào và tiếp tục quá trình phân giải cellulose Nấm có phức hợp men tiêu hóa xơ dễ hơn men của vi khuẩn, nên nấm có khả năng tấn công các thức ăn cứng hơn và lên men với tốc độ nhanh hơn vi khuẩn.

2.4 SINH LÝ TIÊU HÓA GIA SÚC NHAI LẠI

2.4.1 Nhai và nhai lại

Các vật chất xơ của thức ăn trong dạ cỏ đã kích thích phản xạ nhai lại, một số nghiên cứu chứng minh khi tăng thức ăn hỗn hợp trong khẩu phần đã làm giảm sự nhai lại và lượng nước bọt đáng kể Phản xạ nhai lại như là một nhân tố tiêu hóa cơ học chính của loài nhai lại Quá trình nhai lại đã giúp gia súc nghiền mịn thức ăn để vi sinh vật dạ cỏ

thâm nhập vào các mảnh thức ăn thô và tiến hành lên men, tiêu hóa thức ăn (Ulyatt et

al., 1984).

Thức ăn được nhai sơ qua và nuốt xuống dạ cỏ, sau đó được ợ lên nhai lại và nuốt xuống, quá trình này lặp đi lặp lại đến khi kích thước thức ăn còn 1-2cm thì nó trôi xuống dạ lá sách (Preston và Leng, 1987) Thức ăn thô gia súc nhai lại nhiều hơn thức ăn viên (Ulyatt, 1982)

Thức ăn có hàm lượng silica cao là nguyên nhân làm thức ăn cứng, khó nghiền dẫn đến thú cần nhai lại nhiều hơn (Crush và Evans, 1990) Thời gian nhai lại trâu ta ăn

cỏ khoảng 8/24 giờ (Lê Quang Minh, 2001) và thời gian nhai lại có liên quan gần đến dòng lưu chuyển thức ăn xuống ruột (Phillipson, 1977)

2.5 SƠ LƯỢC VỀ TỈ LỆ TIÊU HÓA GIA SÚC NHAI LẠI

2.5.1 Mức tiêu hóa

Mức tiêu hóa của thức ăn được định nghĩa là thành phần của thức ăn không bị bài thải ra phân (là thành phần xem như đã được hấp thu và sử dụng) Mức tiêu hóađược biểu thị ở trạng thái khô hoàn toàn của các dưỡng chất theo một tỉ lệ phần trăm (%), còn gọi là tỉ lệ tiêu hóa

2.5.2 Hệ số tiêu hóa

Hệ số tiêu hóa hay còn gọi là tỉ lệ tiêu hóa Khi gia súc ăn một lượng thức ăn vào cơ thể phần lớn các chất có thể sử dụng được hấp thu và đồng hóa Phần còn lại không được tiêu hóa và hấp thu nên được thải ra ngoài dưới dạng phân Hệ số tiêu hóa là phần trăm của phần dinh dưỡng được tiêu hóa và hấp thu trên tổng số thức ăn được

cơ thể hấp thụ Trong thực tế việc tính tỉ lệ tiêu hóa thật sự khó khăn nên người ta chỉ sử dụng tỉ lệ tiêu hóa tương đối và tỉ lệ tiêu hóa dự kiến

Có rất nhiều yếu tố làm thay đổi tỉ lệ tiêu hóa thức ăn của gia súc: thành phần hóa học của thức ăn, kết cấu của khẩu phần thức ăn, hình thức chế biến thức ăn, yếu tố động vật, lượng cho ăn, ảnh hưởng của các chất kháng dinh dưỡng, ảnh hưởng của việc sử dụng enzym tiêu hóa trong thức ăn

2.6 SỰ TIÊU HÓA THỨC ĂN

2.6.1 Tiêu hóa xơ

Cellulose và hemicellulose là thành phần chính của tế bào thực vật, chúng liên kết với lignin tạo thành polyme bền vững về lý học và hóa học Một đơn vị cellulose gồm hai phân tử glucose, cellulose nguyên chất là một chuỗi các cenlobiose lặp đi lặp lại bởi các liên kết -1,4 Như vậy cellulose nguyên chất gồm các đường đơn glucose

Khoảng 80% cellulose và hemicellulose được phá vỡ bởi protozoa Protozoa phá vỡ màng cellulose ngoài việc tạo điều kiện cho vi khuẩn lên men cellulose còn tạo điều kiện để lộ ra các thành phần dưỡng chất bên trong tế bào thực vật như tinh bột, đường, protein

Một phần cellulose được protozoa ăn để tạo năng lượng sống cho bản thân chúng Protozoa cũng có thể tiêu hóa được một phần cellulose Chủ yếu cellulose và hemicellulose được len men bởi vi khuẩn để tạo ra các axít béo bay hơi cung cấp cho vật chủ

2.6.2 Tiêu hóa tinh bột và đường

Vi khuẩn và protozoa phân giải tinh bột thành polysaccharide, glycogen, aploectin,

Đường (disaccharide, monosaccharide,…) một phần sẵn có ở thức ăn, một phần được tạo thành từ sự lên men phân giải cellulose và hemicellulose…Các sản phẩm đường cũng được lên men tạo thành axít béo bay hơi và một ít axít lactic.

Nếu lượng axít lactic nhiều sẽ làm giảm pH dạ cỏ, ức chế hoạt động của vi sinh vật, gây nhiễm độc axít lactic

Sản phẩm cuối cùng do vi sinh vật lên men cellulose, hemicellulose, tinh bột và đường là axít béo bay hơi và một ít béo có mạch carbon dài như axít valeric, axít caproic,… và các khí thể (CO2, H2, N2, O2,…) Cường độ hình thành axít béo bay hơi mạnh (có thể đạt 4 lít/ngày)

Các axít béo bay hơi được hấp thu, một phần đến gan oxy hóa tạo thành năng lượng cho cơ thể, một phần đến các mô bào (nhất là mô tuyến sữa)

2.6.3 Tiêu hóa protein

Protein được phân giải thành peptid và axít amin bởi men protease và men peptidase của vi khuẩn Phần lớn các axít amin tiếp tục bị vi khuẩn lên men đểbiến thành NH3 và các axít béo bay hơi Sau đó vi sinh vật dạ cỏ tổng hợp protein

và axít amin cho cơ thể chúng từ NH3 Sự tiêu hóa protein ở dạ cỏ đã tạo ra mộtlượng lớn NH3 cho môi trường lên men của vi sinh vật Ngoài ra, các hợp chấtphi protein trong thức ăn như các axít amin, amid, nitrat,.cũng cung cấp mộtnguồn đáng kể NH3 Hàm lượng NH3 trong dạ cỏ rất quan trọng, chúng quyếtđịnh đến quá trình lên men phân huỷ xơ và các hợp chất carbonhydrate khác.Một phần protein và axít amin tuy hoà tan trong dạ cỏ nhưng không bị phân huỷ

ở dạ cỏ mà được đi xuống dạ múi khế và ruột non Phần protein này được gọi là

“protein thoát tiêu” (by-pass protein) Bùi Đức Lũng et al.(1995) đưa ra sơ đồ

sau cho thấy khả năng tiêu hóa đạm phi protein của gia súc nhai lại Nhiều tài liệu

đã xác định gia súc nhai lại có thể sử dụng 25 - 35% nitơ trong khẩu phần từnguồn đạm phi protein mà gia súc vẫn phát triển tốt Hiện nay trong nhóm đạmphi protein thì urê được sử dụng phổ biến nhất cho gia súc nhai lại

Pro:protein, VSV: vi sinh vật

Sơ đồ 2.1: Lượng “Protein trao đổi” được hình thành từ protein của khẩu phần

Nguồn: Bùi Đức Lũng et al.(1995)

2.6.4 Tiêu hóa chất béo

Lipid của thực vật rất dễ bị thuỷ phân trong dạ cỏ bởi ennzym lipase của vi khuẩn tạo thành axít béo và tiếp tục lên men tạo thành axít béo bay hơi Phần lớn axít béo cao phân tử là các axít béo không no và dễ tách ra như:axít oleic, axítlinoleic chúng được hấp thu trong dạ cỏ và được vi sinh vật hydro hóa, khi đómột lượng lớn axít sẽ

bị biến đổi thành axít bão hòa (chủ yếu là axít stearic và axít palmitic) chỉ được hấp thu ở ruột non

1000g PROTEIN THÔ CỦA KHẨU PHẦN

Pro thật 850g

340g Pro hoà tan thoát qua dạ cỏ

300g Pro khẩu phần được tiêu hoá

750g Pro trao đổi

Loại ra phân

Urine nước tiểu

Trao đổi Pro Urê trong máu

Tiêu hóa dạ cỏ thành NH3: 510g 150g 120g 510g

40g

110g 80g

2.7 THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC CỦA THỨC ĂN XƠ THÔ

Cấu trúc cơ bản của thức ăn xơ thô như rơm rạ, cây ngũ cốc được mô tả qua hình 2.1 Có thể chia vật chất khô của thức ăn xơ thô thành hai phần là phần nội bào và vách tế bào Phần nội bào chiếm một tỉ lệ rất nhỏ chứa các chất dễ hoà tan và dễ lên men như đường và tinh bột Vách tế bào gồm phần xơ bị lignin hóa (NDF), một ít keo thực vật (pectin) và một ít glycoprotein Phần pectin dễ được lên men trong dạ

cỏ Protein trong vách tế bào khó bị phân giải Mức độ phân giải cellulose và hemicellulose của vách tế bào phụ thuộc vào mức độ lignin hóa Vi sinh vật dạ cỏ không phân giải được lignin và hàm lượng của nó càng cao (khi thực vật già quá) thì tỉ lệ tiêu hóa nói chung sẽ bị hạn chế

Thức ăn xơ thô nhiệt đới nói chung có chất lượng thấp hơn thức ăn thô ôn đới Những thức ăn thô chất lượng thấp như rơm rạ có hai đặc trưng cơ bản: cấu trúc vách tế bào bị lignin hóa phức tạp và thành phần dinh dưỡng không cân đối

Hình 2.1: Cấu trúc vi thể của thức ăn xơ thô

Nguồn: Nguyễn Xuân Trạch, 2003

Cấu trúc vách tế bào phức tạp bao gồm chủ yếu là cellulose, hemicellulose và lignin Cellulose là cấu trúc chủ yếu của tế bào thực vật, chiếm khoảng 32 - 47% vật chất khô của thức ăn thô Cellulose là chuỗi carbonydrate đơn giản, phân tử mạch thẳng, được tạo bởi β-D-glucose bằng liên kết β-1,4-glucozit Mỗi phân tử có thể lên tới hàng vạn đơn vị Trong tự nhiên cellulose tồn tại dưới dạng chuỗi tinh thể Cellulose bao gồm nhiều chuỗi thẳng liên kết với nhau thành bó dài nhờ mạch nối hydrogen tạo thành các sợi cellulose bền vững (microfibril) được bao bọc bởi các thành phần khác của vách tế bào Các microfibril tập hợp lại tạo thành các macrofibril

Hemicellulose là những heteropolisaccarit được cấu tạo từ các loại đường thuộc nhóm hexose (glucose, manose, galactose) và nhóm pentose (xylose, arabinose).Hemicellulose bao bọc xung quanh các microfibril cùng với một số thành phần khác như pectin và glycoprotein Có thể coi hemicellulose cùng với pectin và glycoprotein như là vữa để gắn kết các microfibil lại trong macrofibrin Hemicellulose thường liên kết với các cấu trúc phenolic bao quanh các sợi cellulose Hemicellulose không hòa tan trong nước nhưng hòa tan trong dung dịch kiềm và bị thủy phân bởi axit dễ dàng hơn so với cellulose.

Lignin là hetero-polyme vô định hình của các loại rượu phenolic Lignin không hòa tan trong nước, dung môi hữu cơ bình thường, trong axit đậm đặc và rất bền với cácenzym vi sinh vật dạ cỏ Nhưng dưới tác dụng của dung dịch kiềm, bisulfitnatri hay axit sulfurơ một phần lignin bị phân giải và chuyển vào dung dịch Lignin hóa là giai đoạn cuối cùng của sự phát triển ở tế bào thực vật Thực vật càng già thì hàm lượng lignin càng cao Mức độ lignin hóa cao làm cho thành tế bào thực vật trở nên cứng và bền vững, có ý nghĩa lớn đối với các cơ quan chống đỡ ở thực vật nhưng lại gây khó khăn trong việc tiêu hóa xơ ở dạ cỏ loài nhai lại Trong vách tế bào lignin liên kết với hemicellulose/cellulose bằng các mạch nối ester và hydrogen Ngoài ra, lignin còn liên kết với protein bằng các mạch nối hóa trị Ngoài các phân tử lignin trong vách tế bào còn có các monome phenolic tồn tại ở dạng tự do Các phân tử phenolic tự do này có ảnh hưởng ức chế đối với vi sinh vật dạ cỏ và các enzym của chúng (Nguyễn Xuân Trạch., 2003)

Xơ trung tính (NDF, neutral dertergent fiber) là thành phần còn lại sau khi thức ăn được thủy phân với dung dịch tẩy trung tính gồm có các thành phần như là sodiumlauryl sulphate, disodium phosphate, borax, trietylene glycol và thylendiaminetetraacetic (EDTA) Trong thành phần NDF gồm có lignin, cellulose, hemicellulose và đây đượcxem là thành phần chính của vách tế bào thực vật, do vậy NDF được xem như là xơ tổng số của thức ăn (Van Soest, 1967) Thành phần NDF có trong vách tế bào thực vật

có cấu trúc liên kết chằng chịt, bền vững, không hòa tan được trong môi trường trung tính Thành phần NDF đã được khảo sát chỉ chứa một phần nhỏ trong khẩu phần con người và gia súc độc vị đồng thời nó có vai trò duy trì chức năng hệ tiêu hóa ổn định (Schaller, 1976; Baker, 1981)

Các thành phần thức ăn có khả năng hòa tan trong dung dịch trung tính bao gồm các loại đường, tinh bột, protein thô, béo có khả năng tiêu hóa cao hơn NDF Pectin

có khả năng lên men hoàn toàn trong dạ cỏ và không bị ảnh hưởng sự lignin hóa (Bailey and Ulyatt, 1970) Các thành phần không có khả năng tiêu hóa trong dạ cỏ

bao gồm lignin, silica (Van Soest, 1981) và vài loại tanins (Robbins et al., 1975).