Xác định nhu cầu dinh dưỡng phù hợp trong khẩu phần ăn nuôi đà điểu lấy thịt giai đoạn 8 14 tháng tuổi bằng phương pháp in vitro gas production

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ---NGUYỄN VĂN QUYẾT XÁC ĐỊNH NHU CẦU DINH DƯỠNG PHÙ HỢP TRONG KHẨU PHẦN ĂN NUÔI ĐÀ ĐIỂU LẤY THỊT GIAI ĐOẠN 8 - 14 THÁNG TUỔI BẰNG PHƯƠNG PHÁP

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -

NGUYỄN VĂN QUYẾT

XÁC ĐỊNH NHU CẦU DINH DƯỠNG PHÙ HỢP TRONG KHẨU PHẦN ĂN NUÔI ĐÀ ĐIỂU LẤY THỊT GIAI ĐOẠN 8 - 14 THÁNG TUỔI BẰNG PHƯƠNG

PHÁP IN VITRO GAS PRODUCTION

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành Chăn nuô

THÁI NGUYÊN - 2015

: i

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -

NGUYỄN VĂN QUYẾT

XÁC ĐỊNH NHU CẦU DINH DƯỠNG PHÙ HỢP TRONG KHẨU PHẦN ĂN NUÔI ĐÀ ĐIỂU LẤY THỊT GIAI ĐOẠN 8 - 14 THÁNG TUỔI BẰNG PHƯƠNG

PHÁP IN VITRO GAS PRODUCTION

Chuyên ngành: Chăn nuôi

Mã số: 60.62.01.05

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học

1 PGS.TS Nguyễn Duy Hoan

2 GS.TS Vũ Chí Cương

THÁI NGUYÊN - 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả trong luận văn này là trung thực,chính xác và chưa được sử dụng để bảo vệ ở bất kỳ một học vị nào

Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đãđược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồngốc

Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu trong luận văn này

Hà nội, ngày tháng năm 2015

Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Quyết

Ban giám đốc Trung tâm NC gia cầm Thuỵ Phương - Viện Chăn nuôi,phòng phân tích thức ăn Viện chăn nuôi, đặc biệt là tập thể CBCNV TrạmNCCN Đà điểu Ba Vì đã hết sức giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôihoàn thành đề tài.

Khoa sau đại học - Trường đại học nông lâm Thái Nguyên, đã quan tâmgiúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoànthiện luận văn

Sự đóng góp to lớn trong đào tạo của tập thể các thầy cô giáo, sự góp ýchân thành và giúp đỡ nhiệt tình của các nhà khoa học, bạn bè đồng nghiệp đểtôi nâng cao được trình độ trong quá trình học tập và thực hiện đề tài

Ngoài ra, tôi đã nhận được sự quan tâm, động viên, tạo điều kiện, sự giúp

đỡ tận tình của gia đình và bạn bè đồng nghiệp

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành trước mọi sự giúp đỡ quý báu đó

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2015

Tác giả:

Nguyễn Văn Quyết

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

cs : Cộng sự

ĐVT : Đơn vị tính

FCR : Tiêu tốn thức ăn/kg tăng trọng

EE : Hiệu quả năng lượng

TMEn : Năng lượng trao đổi cần thiết

GE : Năng lượng thô

ME : Năng lượng trao đổi

AME : Hiệu suất chuyển đổi năng lượngVFA : Axit béo bay hơi NDF

: Dẫn xuất không nito DMD :

Tỷ lệ tiêu hóa chất khô

OMD : Tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

3 Mục tiêu đề tài 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài 3

1.1.1 Nguồn gốc, vị trí phân loại và xu thế phát triển đà điểu 3

1.1.2 Đặc điểm tiêu hóa và trao đổi chất ở đà điểu 8

1.1.3 Phương pháp in vitro gas production 10

1.1.4 Các ứng dụng của phương pháp in vitro gas production 15

1.1.5 Sử dụng phương pháp in vitro gas production để nghiên cứu tỷ lệ tiêu hóa và giá trị dinh dưỡng thức ăn cho gia súc nhai lại ở Việt Nam 21

1.1.6 Nhu cầu dinh dưỡng của đà điểu 22

1.1.7 Tiêu hóa thức ăn ở đà điểu 25

1.1.8 Tiêu hóa chất xơ, sử dụng chất xơ, khoáng chất và vitamin ở đà điểu 28

1.1.9 Tiêu tốn thức ăn cho sinh trưởng của đà điểu 30

1.1.10 Nhu cầu năng lượng và protein duy trì cho đà điểu 31

1.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước 33

1.2.1 Tình hình nghiên cứu đà điểu trên thế giới 33

1.2.2 Tình hình nghiên cứu đà điểu ở Việt Nam 36

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38

2.1 Đối tượng, thời gian và địa điểm nghiên cứu 38

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 38

2.1.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 38

2.2 Nội dung nghiên cứu 38

2.3 Phương pháp nghiên cứu 38

2.3.1 Vật liệu nghiên cứu 38

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu 41

2.4 Phương pháp xử lý số liệu 50

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 51

3.1 Kết quả thí nghiệm 1 51

3.1.1 Kết quả phân tích thành phần chất dinh dưỡng trong khẩu phần thí nghiệm 1 51

3.2 Kết quả thí nghiệm 2 58

3.2.1 Tỷ lệ nuôi sống của đà điểu thí nghiệm 58

3.2.2 Khả năng sinh trưởng 59

3.2.3 Lượng thức ăn thu nhận của đà điểu 70

3.2.4 Tiêu tốn thức ăn/kg tăng khối lượng 72

3.2.5 Chi phí thức ăn/kg tăng trọng 74

3.2.5 Kết quả mổ khảo sát 75

3.2.6 Chỉ số sản xuất (PN), chỉ số kinh tế (EN) 79

Chương 4, KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 81

4.1 Kết luận 81

4.2 Đề nghị 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 83

DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG BÁO CÁO

Bảng 1.1 Số lượng đà điểu trên thế giới 5

Bảng 1.2 Số lượng đà điểu được nuôi ở một số nước năm 1996 5

Bảng 1.3 Số lượng đà điểu được nuôi ở một số khu vực trong những năm gần đây 7

Bảng 1.4 Bổ sung nguyên tố vi lượng và vitamin trong chế độ ăn cho đà điểu tính cho 1.000 kg khối lượng cơ thể 23

Bảng 2.1 Khẩu phần thức ăn thí nghiệm 39

Bảng 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 46

Bảng 3.1 Kết quả phân tích thành phần chất dinh dưỡng 51

Bảng 3.2 Lượng khí sinh ra (ml) ở các thời điểm ủ thức ăn in vitro khác nhau 52

Bảng 3.3 Đặc điểm động thái sinh khí của các khẩu phần trong điều kiện in vitro 54

Bảng 3.4 Tỷ lệ tiêu hóa chất khô, chất hữu cơ in vitro, giá trị năng lượng trao đổi ME của các khẩu phần 56

Bảng 3.5 Tỷ lệ nuôi sống của đà điểu thí nghiệm 58

Bảng 3.6 Sinh trưởng tích lũy đà điểu qua các tháng tuổi 60

Bảng 3.7 Sinh trưởng tuyệt đối của đà điểu qua các tháng tuổi 63

Bảng 3.8: Sinh trưởng tương đối của đà điểu qua các tháng tuổi 65

Bảng 3.9: Hệ số tốc độ sinh trưởng 68

Bảng 3.10 Lượng thức ăn thu nhận của đà điểu 71

Bảng 3.11 Tiêu tốn thức ăn/kg tăng khối lượng qua các giai đoạn (kg) 72

Bảng 3.12 Chi phí thức ăn/kg tăng trọng 75

Bảng 3.13 Kết quả mổ khảo sát đà điểu lúc 14 tháng tuổi (Lô thí nghiệm) 76

Bảng 3.14 Chỉ số sản xuất (PN), chỉ số kinh tế (EN) cộng dồn 79

DANH MỤC HÌNH BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ

Hình 3.1 Đồ thị lượng khí sinh ra khi ủ thức ăn ở các thời điểm khác nhau 54

Hình 3.2: Đồ thị sinh trưởng tích lũy ở đà điểu 61

Hình 3.3: Biểu đồ sinh trưởng tuyệt đối ở đà điểu 63

Hình 3.4: Đồ thị sinh trưởng tương đối ở đà điểu 66

Hình 3.5: Biểu đồ hệ số sinh trưởng ở đà điểu 69

Hình 3.6: Biểu đồ tiêu tốn thức ăn/kg tăng khối lượng cơ thể 73

Hình 3.7 Biểu đồ tỷ lệ thân thịt, tỷ lệ thịt xẻ, tỷ lệ thịt đùi, tỷ lệ mỡ 77

1

từ

-100C đến 300C với chế độ dinh dưỡng, thức ăn thấp như ở vùng bán xa mạc Trong

tự nhiên đà điểu chọn lọc các loại thức ăn có sẵn với thành phần chủ yếu là cỏ, tráicây và một số côn trùng để sinh trưởng, sinh sản và tồn tại với hàm lượng protein

<12% và năng lượng <10,5MJ Ở điều kiện chăn nuôi theo hướng công nghiệp conngười đã có nhiều nghiên cứu, đánh giá mật độ dinh dưỡng cho đà điểu nhằm thúcđẩy hết tiềm năng sinh trưởng, phát triển và khả năng sinh sản của chúng Nhưngvấn đề ô nhiễm môi trường cũng như giá thành thức ăn dùng cho chăn nuôi ngàycàng được quan tâm Để khai thác hết tiềm năng sản xuất của đà điểu và giảm thiểu

ô nhiễm môi trường cũng như chi phí thức ăn giảm thì tối ưu hóa khả năng hấp thucác chất dinh dưỡng có trong thức ăn là biện pháp duy nhất

Nghiên cứu của Swart và cs (1993c) [154] cho biết, hệ số tiêu hóa về xơtrung tính (NDF), hemicellulose và cellulose tương ứng là 47%, 66% và 38%, ởkhối lượng sống từ 5 – 50 kg Cilliers và cs (1998) [47], ước tính nhu cầu nănglượng, protein duy trì là 0,425 MJ.W0,75/ngày và 1,05 g protein W0,75/ngày khi sửdụng kỹ thuật giết mổ so sánh Brand và cs (2002) [31], xác định năng lượng vàprotein để duy trì trong thức ăn của đà điểu trống trưởng thành (nặng 100kg) tươngứng là 8,5 MJ/kg và 10,5% protein thô Bennett và cs (2011) [21] ước tính MNR(Nitơ duy trì) của đà điểu là 481 mg N W0,75/ngày hoặc 16,2g N/ngày (100 g CP/ngày cho một đà điểu nặng 100kg) Ước tính MNR của Allen và Hume (2001)[15] là 13,6 g N/ngày và Tsahar và cs (2006) [159] là 19,1 g N/ngày Bennett và cs(2011) [21], yêu cầu với

chế độ ăn cho duy trì là 6,7% CP và 11,0 MJ ME/kg với mức ăn là 1,78kg thứcăn/ngày.

Tuy nhiên các nghiên cứu về khả năng tiêu hóa các chất dinh dưỡng và khảnăng hấp thu năng lượng trong thức ăn nuôi đà điểu chưa được tiến hành ở ViệtNam Vì vậy để tối ưu hóa thức ăn cho đà điểu nuôi thịt tại Việt Nam, giảm chi

phí thức ăn và giảm thiểu ô nhiễm môi trường chúng tôi tiến hành đề tài: “Xác định nhu cầu dinh dưỡng phù hợp trong khẩu phần ăn nuôi đà điểu lấy thịt giai đoạn 8 - 14 tháng tuổi bằng phương pháp in vitro gas production”

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Xác định khẩu phần thức ăn nuôi đà điểu lấy thịt có tỷ lệ tiêu hóa chất hữu

cơ, chất khô và khả năng sản sinh năng lượng tốt nhất, góp phần giảm chi phíthức ăn và ô nhiễm môi trường mà không ảnh hưởng đến năng suất của vật nuôi

3 Mục tiêu đề tài

- Xác định lượng khí sinh ra khi lấy 200g thức ăn ủ với dịch manh tràng ở cácthời điểm 3, 6, 9, 12, 24, 48h

- Xác định năng lượng trao đổi, năng lượng thô của các khẩu phần ăn

- Xác định khẩu phần ăn có khả năng tiêu hóa chất hữu cơ, chất khô và nănglượng trao đổi tốt nhất để nuôi đà điểu giai đoạn 8 – 12 tháng tuổi góp phần tối ưukhả năng tiêu hóa các chất dinh dưỡng nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường, giảmchi phí thức ăn

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

1.1.1 Nguồn gốc, vị trí phân loại và xu thế phát triển đà điểu

Thông qua các mẫu hóa thạch đã khẳng định rằng đà điểu bắt nguồn từ loàichim chạy (Jroslawolaw Horrbanczuk, 2002) [90] Có năm loài đà điểu hóa thạch

đã được phát hiện, loài sớm nhất xuất hiện cách đây từ 50 - 60 triệu năm Khoảngvài nghìn năm trước, đà điểu sinh sống tại các vùng đồng cỏ và bán sa mạc thuộcCận Đông và châu Phi đến sát các nước Châu Âu xung quanh bờ Địa Trung Hải

Trong tự nhiên, các loài chim chạy chỉ giới hạn ở Nam bán cầu, riêng đàđiểu (Ostrich) có hoạt phổ thích nghi rộng hơn, chúng có mặt ở hai bán cầu Ostrichcũng là loài to lớn nhất trong gia đình đà điểu được tìm thấy ở Pliocene đã tồn tại

và ghi nhận vào khoảng 12 triệu năm trước đây Ngày nay gia đình đà điểu chỉ cònlại duy nhất một loài được gọi là đà điểu lạc đà (Struthio camelus) và được chia làm

4 phân loài (Brown và cs 1982) [33]; (Smith, 1963) [143] và (Swart, 1993e) [156]

- Đà điểu Bắc Phi (Struthio camelus camelus)

- Đà điểu Somali (Struthio camelusmolybdophan)

- Đà điểu Massai (Struthio camelus massaicus)

- Đà điểu Nam Phi (Struthio camelus Australis)

Đà điểu bắc Phi (Struthio camelus camelus) phân bố tại phía Nam dãy Atlasbao gồm Senegal, Nigeria, Sudan và Ethiopia Trên đầu có lông tơ bao phủ tròngmắt nâu, cổ có một ít lông phủ phía dưới và màu đỏ tươi Chân và đùi con trống cómàu đỏ tươi đến hồng sẫm với bộ lông màu đen

Đà điểu Massai (Struthio camelus massaicus) phân bố tại từ Kenya và mộtphần Tanzania Đầu có lông màu trắng, tròng mắt nâu Cổ có lông tơ mọc ngược vàmàu hồng nhạt hơn Lông con trống có màu đen nâu

Đà điểu nam Phi (Struthio camelus Australis) phân bố tại từ phía Nam sôngZambezi bao gồm Namibia, Botswana, Zimbabuwe Đỉnh đầu thường có nhiều lônghơn, tròng mắt nâu mỏ thường không có vành đỏ, từ cẳng chân xuống ngón cái có

màu đỏ phía trước, cổ và đùi có màu xám tro nhạt (Kreibich A; Sommer M, 1995)[97].

Đà điểu Somali (Struthio camelus molybdophanes) phân bố tại ở Đông Phichủ yếu ở Somali và Ethiopia, loài này nhỏ hơn so với loài Nam Phi, trên đầu cómảng trụi cứng, da màu sám và tròng mắt nâu Mỏ có viền màu đỏ sáng, đùi và cổcon trống màu xanh xám (Holtzhausen A; Koetze M, 1995) [81]

Do sự lai tạp giữa các phân loài trên, hình thành loài thứ năm được gọi là đàđiểu nhà (Struthio camelus Domesticus) hiện được nuôi rất rộng ở Nam Phi(Shanawany, M.M, 1996) [142]

Như vậy, trong hệ thống phân loại động vật vị trí phân loài của đà điểunhư sau:

Loài : Struthio camelus

Sau nhiều năm thuần hóa, đà điểu ngày nay không còn là động vật hoang dã.Những sản phẩm đà điểu sau quá trình phát triển 150 năm đã được đánh giá cao bởingày càng nhiều người tiêu dùng Các sản phẩm: da, thịt, lông, trứng, mỡ và xương

đà điểu có thể được sử dụng sản xuất ra hàng trăm loại sản phẩm khác nhau

Hiện nay ở các nước châu Phi như Nam Phi, Zimbabuwe, Namibia… lànhững nước dẫn đầu về số lượng đà điểu Phát triển chăn nuôi đà điểu mạnh nhấtcho đến nay Nam Phi vẫn dẫn đầu Tính trong giai đoạn 1860 – 1960, Smith (1963)[143] và Osterhoff (1979) [122], đã thống kê được số lượng đà điểu nuôi trên thếgiới qua các năm thể hiện trong bảng sau:

Bảng 1.1 Số lượng đà điểu trên thế giới Năm Số lượng đà điểu nuôi (con) Năm Số lượng đà điểu nuôi (con)

Với hơn 150 năm hình thành và phát triển nghề chăn nuôi đà điểu, nhu cầu

về sản phẩm của chúng trên thị trường thế giới cũng không ngừng tăng lên Tuynhiên, mỗi giai đoạn đều có sự phát triển khác nhau về số lượng đà điểu và mụcđích khai thác sản phẩm Năm 1865 mới chỉ có 80 con đà điểu thì đến năm 1900 đã

có 300.000 nghìn con Tuy nhiên, số lượng đà điểu nuôi trên thế giới giảm hẳn từkhi xảy ra chiến tranh thế giới lần thứ 2 Đến năm 1970 số lượng đà điểu trên thếgiới dần phục hồi trở lại Đến năm 2008 một số liệu thống kê cho biết số lượng đàđiểu nuôi thịt tại một số nước đạt 731.000 con Trong báo cáo của Phùng Đức Tiến(2003) [4] cho biết, số đà điểu nuôi trên thế giới năm 2000 đạt 1.200.000 con,năm 2002 có

2000.000 con con số này có thể tính tổng đàn đà điểu bao gồm cả đà điểu con và đàđiểu sinh sản Đến nay số lượng đà điểu trên thế giới có trên 2,5 triệu con Số lượngcác trang trại chăn nuôi đà điểu cũng liên tục tăng Narracott (1996) [114] và số liệucủa hội chăn nuôi đà điểu thế giới thống kê cho biết số lượng đà điểu được nuôi ởmột số nước chủ yếu trên thế giới năm 1996 và đà điểu thịt năm 2008

Bảng 1.2 Số lượng đà điểu được nuôi ở một số nước năm 1996

Tên nuớc Đà điểu giống

Bảng 1.3 Số lượng đà điểu được nuôi ở một số khu vực trong những năm gần đây Nước Năm 1993 Năm 1999 Năm 2002 Năm 2004 Năm 2008

Đà điểu thịt %

Đà điểu thịt %

Đà điểu thịt %

Đà điểu thịt %

Đà điểu thịt %

Tốc độ phát triển đầu con rất nhanh ở khắp các châu lục như châu Phi, châu

Âu, Bắc Mỹ Điển hình Cộng Hòa Séc năm 1993 mới có một trang trại đến nay đã

có 250 trang trại; Ba Lan cũng khởi đầu từ một trang trại năm 1993 đến nay đã cótới 500 trang trại Trung Quốc năm 1991 có một trang trại thì đến nay cũng đã cótrên 400 trang trại; ở Nhật Bản với giá đất đắt đỏ cũng có tới 60 trang trại

Một số nước như: Trung Quốc, Ba Lan, Tây Ban Nha, Cộng hòa Séc… tuyhình thành nền chăn nuôi đà điểu muộn nhưng phát triển rất nhanh

Tổng quan cho thấy trong những năm qua chăn nuôi đà điểu trên thế giớingày càng phát triển Nhiều nước châu Á, châu Âu, Trung và Đông Âu đều muốnphát triển chăn nuôi đà điểu vì những nước này nhìn thấy tiềm năng xuất khẩu tolớn và mang lại nhiều lợi nhuận Chính vì vậy gần đây một số nước chăn nuôi bòthịt ở châu Âu, Mỹ và Canada đã chuyển sang chăn nuôi đà điểu

1.1.2 Đặc điểm tiêu hóa và trao đổi chất ở đà điểu

Đà điểu là loài dạ dày đơn, không có diều mà chỉ có thực quản phình to mộtcách đặc trưng Trong biểu mô có rất nhiều tuyến và quá trình tiết chất nhầy giúpthức ăn di chuyển vào bên trong Thành thực quản có hệ thống cơ rất chắc (cơtròn) Dạ dày to lớn của đà điểu bao gồm một phần tuyến và một phần cơ (mề).Trong phần dạ dầy tuyến, quá trình tiêu hóa thức ăn phụ thuộc vào hoạt động củacác enzim tiêu hóa (pH = 2,8 trong cơ quan này) trong khi đó ở mề thức ăn đượcnghiền nhỏ nhờ sự hỗ trợ của đá và sỏi đặc trưng của loài gia cầm Mề của đà điểutrưởng thành có thể chứa được 1,5 kg đá, độ dày có thể đạt 92 mm gồm chủ yếu các

cơ mềm và được bao bọc bởi một biểu mô có các nếp gấp sâu Thành ruột có màngnhầy, nhiều lông nhung, sự chuyển động của chúng sẽ giúp tuần hoàn thức ăn vàhấp thu chất dinh dưỡng hiệu quả hơn Manh tràng dài (50 - 100 cm) có dạng gấpxoáy trôn ốc, bên trong có màng chất nhầy khiến cho quá trình tiêu hóa được thựchiện, đồng thời kích thích quá trình lên men Ruột già dài khoảng 10 - 12 m, ngoàichức năng hấp thụ nước thì quá trình lên men các thành phần tiêu hóa Do sự cómặt của các vi sinh vật trong ruột già nên chất xơ cũng được tiêu hóa và sản sinh racác axit béo bay hơi chủ yếu là axit acetic, axit propionic, axit butyric và axitvaleric được hấp thu một phần

qua thành ruột để cung cấp 70 - 76% năng lượng cần thiết cho nhu cầu của đà điểu.Phần cuối của ruột già đi vào một trong ba khoang lỗ huyệt Khác với các loại giacầm khác, đà điểu thải phân và nước tiểu ra ngoài theo các đường khác nhau

Tổng chiều dài trung bình đường tiêu hóa của đà điểu trưởng thành với cânnặng 105 - 131 kg sống trong tự nhiên lên tới khoảng 24 m (bao gồm cả chiều dàithực quản và 2 phần của manh tràng) Chiều dài đường tiêu hóa (không có thựcquản) của con non là 1.090 cm với trọng lượng cơ thể 7 kg; 1.236 cm với 21 kg và1.562 cm với 46 kg Ruột non là phần dài nhất của đường tiêu hóa khoảng 50%trong tổng số Thời gian các chất tiêu hoá cần để đi qua đường tiêu hóa của đà điểu

4 - 6 tuần tuổi là 39 tiếng, trong khi của con trưởng thành là 48 tiếng dài hơn nhiều

ở các loài gia cầm khác Mặt khác trong điều kiện sống tự nhiên và trên thực tếchứng minh đà điểu là loài chim ăn cỏ, chúng sử dụng chất xơ để cung cấp nănglượng cho sự sống… Sự phát triển về mặt thể tích và chiều dài ở ruột sau (ruột già:manh tràng, kết tràng, trực tràng) là một biến đổi đặc trưng của bộ máy tiêu hoá đểtiêu hóa thức ăn, mà chủ yếu là thức ăn thô xanh

Theo Angel và cs (1993) [17], đã so sánh tỷ lệ phần ruột và đôi manh tràngcủa gà so với chiều dài đường tiêu hoá (kể cả ruột non) ở đà điểu ostrich, emu và gàlần lượt 64%, 11,5%, 10% Theo Swart (1988) [151], ở đà điểu có khối lượng 45 kg

có chiều dài ruột non là 5,4m, ruột già 8,6m, chiều dài đôi manh tràng 1,29m Sựkéo dài phần ruột non của đà điểu cũng như quá trình tiêu hoá của vi sinh vật ở đôimanh tràng đã làm cho tốc độ chuyển hoá thức ăn trong đường tiêu hoá chậm hơn 6giờ so với Emu và 4 giờ so với gà (Herd và Dawson, 1984) [79]

Khác với nhiều loài gia cầm, đà điểu có khả năng tiêu hoá tốt thức ăn thôxanh (40 - 45% xơ trung tính trong khẩu phần) Điều đó góp phần rất quan trọngtrong dinh dưỡng cho đà điểu, bởi nó được cung cấp đáng kể nguồn năng lượng,protein, axit amin, vitamin và khoáng chất thông qua quá trình tiêu hoá của hệ visinh vật Mặc dù vậy, trong chăn nuôi thâm canh người ta không thể bỏ qua vai tròhàng đầu của nguồn dinh dưỡng năng lượng, protein và axit amin có trong khẩuphần thức ăn tinh

Theo Hasting (1991) [78], sinh lý tiêu hoá của đà điểu dường như rất khácvới các loài gia cầm khác Do đó, việc nghiên cứu sâu hơn nhu cầu các chất dinhdưỡng để đáp ứng cho đà điểu nuôi công nghiệp đang mở rộng như ngày nay là rấtcần thiết và quan trọng Mức protein trong khẩu phần là một chỉ số quan trọng, nóảnh hưởng đến sức khoẻ, sức sản xuất và chất lượng của sản phẩm Người ta chorằng 20 - 25% sức sản xuất của gia cầm được phụ thuộc vào mức độ dinh dưỡngprotein Nếu trong khẩu phần thiếu protein sẽ gây ảnh hưởng xấu đến tỷ lệ nuôisống và khả năng sản xuất của chúng, nếu thừa protein cũng không có lợi vì nó làmtăng cường trao đổi chất, lãng phí protein và gây ô nhiễm môi trường Giá trị dinhdưỡng protein phụ thuộc vào hàm lượng axit amin Các axit amin không thay thếđáp ứng 40 - 50% nhu cầu về protein, còn lại là do các axit amin có khả năng thaythế Khi khẩu phần ăn không cân đối về thành phần axit amin sẽ làm rối loạn khảnăng hấp thụ, giảm độ sinh trưởng, tăng lượng tiêu tốn thức ăn đối với gia cầm

Đà điểu có thể tiêu hoá đến 60% chất xơ của thành tế bào thực vật (chất xơtrung tính) trong khẩu phần Khả năng tiêu hóa được chỉ ra bằng hệ số tiêu hóa (hệ

số càng cao thì tiêu hóa thức ăn càng cao) và phụ thuộc phần lớn vào hàm lượngchất xơ trong thức ăn Mặc dù đường tiêu hóa của đà điểu không tự sản sinh ra cácenzym tiêu hóa chất xơ, nhưng khả năng tiêu hóa thành phần này chủ yếu do quátrình lên men vi khuẩn trong ruột già và manh tràng

Theo Cilliers và cs (1997) [46], nhấn mạnh đến tính đặc trưng về mặt tiêuhóa protein của đà điểu là rất lớn và theo loài, chất béo và axit amin theo cá thể.Khả năng tiêu hóa protein thực chất ở đà điểu cao hơn ở gà broiler dòng lớn tươngứng là 65 và 61% trong khi đó khả năng tiêu hóa chất béo thực chất của đà điểutrưởng thành lại cao hơn con non Tuy nhiên, rất khó tính toán chính xác những saikhác này bởi vì các tác giả không đưa ra miêu tả chính xác các loài sử dụng

1.1.3 Phương pháp in vitro gas production

1.1.3.1 Giới thiệu chung về phương pháp

Nguồn gốc của việc xác định tiềm năng lên men và tiêu hóa thức ăn ở dạ cỏbằng phương pháp sử dụng lượng khí sinh ra từ môi trường ủ được McBee (1953)

[106] và Hungate (1966) [87] nghiên cứu đầu tiên Trei và cs (1970) [158] đã cảitiến phương pháp này bằng cách dùng xylanh để ủ mẫu thức ăn với dịch dạ cỏ, tínhtoán khả năng len men thức ăn của vi sinh vật dạ cỏ Jowany và Thivend (1986)[89], Menke và Steingass (1988) [109] đã cải tiến kỹ thuật này xa hơn bằng cách sửdụng các xylanh chuyên dụng bằng thủy tinh 100ml dặt trong bể nước ấm để tiếnhành các thí nghiệm in vitro gas production Blummel và Orskov (1993) [24] sau

đó đã cải tiến kỹ thuật đặt xylanh trong bồn nước bằng việc đặt trong tủ ấm Nhiềutác giả cũng đã nghiên cứu cải tiến phương pháp này như Pell và Schofield, (1993)[125]; Givens (2000) [31]; Rymer và cs (2005) [133] để tăng độ chính xác và sửdụng phương pháp với các mục đích khác nhau

Bên cạnh các nghiên cứu về sử dụng phương pháp này để đánh giá tỷ lệ tiêuhóa và giá trị năng lượn của thức ăn, cũng có nhiều nghiên cứu so sánh kỹ thuật này

in vitro khác và in vivo để từng độ chính xác của kết quả nghiên cứu (Blummel vàOrskov, 1993) [24]; (Tuah và cs, 1996) [160]; (Seker, 2002) [139]; (Sayan và cs2004) [137]; (Seven và cs, 2007) [140]

Trong phương pháp in vitro gas production của Menke và cs, 1979, quá trìnhlên men được tiến hành trong những xylanh thủy tinh có dung tích 100 ml trong đó

có chứa thức ăn và dịc dạ cỏ đã được bổ sung dung dịch đệm Khí sinh ra khi ủ 200

mg chất khô thức awnsau 24 h ủ cùng với thành phần hóa học của thức ăn đó đượcdùng để dự đoán tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ in vitro và giá trị năng lượng trao đổicủa thức ăn

Nguyên lý của phương pháp là khi lên men yếm khí thức ăn trong dịch manhtràng của đà điểu bởi vi sinh vật sẽ tạo ra axit béo mạch ngắn (SCDFA), CO2, CH4

và một lượng nhỏ khí hydro, axit béo mạch ngắn trong cả hai điều kiện in vivo và

in vitro sẽ phản ứng với đệm bicarbonate để giải phóng thêm CO2 (Markar, 2000)[103] Như vậy, quả trình sinh khí xả ra đồng thời, song hành với quá trình phângiải chất xơ (Schofield và cs, 1994) [138] Lượng khí sinh ra khi ủ thức ăn với dịch

dạ cỏ trong điều kiện in vitro vì thế có quan hệ chặt chẽ với tỷ lệ tiêu hóa và giá trịnăng lượng của thức ăn (Menke và cs, 1979) [107]; (Menke và Steingass, 1988)

12[109] Vì những nguyên nhân kể trên, đo lượng khí sinh ra không những có thểdùng để xác

định tương tác giữa các thành phần thức ăn trong khẩu phần (Prasard và cs, 1994)[127]

1.1.3.2 Ưu nhược điểm của phương pháp in vitro gas production

Phương pháp này hiện đang được sử dụng rộng rãi để đánh giá giá trị dinhdưỡng của thức ăn (Markar, 2000) [103] Gần đây, ngày càng có nhiều quan tâmđến sử dụng có hiệu quả các khẩu phần nhiều thức ăn thô đã dẫn đến việc tăng sửdụng phương pháp này do các ưu việt của nó trong nghiên cứu động thái lên men(Markar,

2004) [105] Lợi thế và nhược điểm của chúng đã được thảo luận khá kỹ

Phương pháp in vitro gas production cung cấp các số liệu hữu ích của cảphần hòa tan và không hào tan của thức ăn nên cho phép nghiên cứu động thái lênmem của các lạo thức ăn trong dạ cỏ (Markar, 2004) [105] Phương pháp này cúngkhá thích hợp cho việc ước tính, xác định tỷ lệ tiêu hóa cũng như giá trị năng lượngcủa thức ăn so với các phương pháp khác (Markar, 2004) [105] Gần đây, phươngpháp này còn được sử dụng cho nghiên cứu giảm thiểu phát thải khí nhà kính CO2

và CH4 từ dạ cỏ của gia súc nhai lại (Fievez và cs, 2005) [70] Phương pháp nàyhiệu quả hơn phương pháp in sacco trong đánh giá ảnh hưởng của tanin và các yếu

tố kháng dinh dưỡng khác (Markar và cs, 1995b) [104]; (Markar, 2004) [105].Thêm vào đó in vitro gas prodution có thể giám sát được tương tác giữa các chấtdinh dưỡng và các chất kháng dinh dưỡng và ngược lại (Markar và cs, 1996) [102].Phương pháp này có lợi thế hơn so với các phương pháp in vitro truyền thống kháckhi nghiên cứu tiêu hóa carbonhydrat vì lượng khí sinh ra là do lên men cả phầnchất nền hòa tan và không hào tan (Pell và Schofield, 1993) [125] Tương quanlượng khí sinh ra và hàm lượng NDF khá chặt (R2 = 0,99) (Pell và Schofield, 1993)[125], còn tương quan giữa lượng khí sinh ra với chất khô mất đi theo phườn pháp

in sacco cũng rất cao (R2 = 0,90) (Prasard và cs, 1994) [127] chứng tỏ phươngpháp này có thể thay thế cho các phương pháp in vitro khác trong việc đánh giánhanh giá trị dinh dưỡng của thức ăn cho loài nhai lại Phương pháp còn cho phépxác định tổng axit béo mạch nhắn và sinh khối vi sinh vật được tạo ra từ quá trìnhtiêu hóa thức ăn (Markar, 2004) [105]

Phương pháp in vitro gas prodution dễ làm, nhanh, làm được nhiều mẫucùng một lúc, không yêu cầu nhiều gia súc (hai gia súc là đủ) (Markar, 2004) [105].Phương pháp này khá phù hợp với các nước đang phát triển vì không đòi hỏi nhiềulao động, trang thiết bị và khá rẻ tiền Đặc biệt, khi kết hợp phương pháp in vivo cóthể mang lại hiệu quả cao hơn trong việc dự đoán giá trị dinh dưỡng của thức ăncho gia súc nhai lại

Nhược điểm của phương pháp là không đánh giá được ảnh hưởng của cácphương pháp chế biến đến giá trị dinh dưỡng của thức ăn (Krishnamoorthy và cs,1995) [98]

Tóm lại, Phương pháp in vitro gas prodution có một vài ưu điểm (Markar,2004) cho phép đánh giá số lượng lớn mẫu thức ăn để quyêt định chọn cây thức ăn

có giá trị dinh dưỡng tốt Cho phép đánh giá và phát triển các chiến lược bổ sungdinh dưỡng trên cơ sở sử dụng tốt nguồn thức ăn sẵn có để có được hiệu quả sinhtổng hợp protein vi sinh vật dạ cỏ tốt nhất Giúp nghiên cứu thay đổi mô hình lênmen dạ cỏ theo hướng tăng hiệu quả sinh tổng hợp protein vi sinh vật dạ cỏ và giảmthiểu khí methane từ dạ cỏ Là công cụ tốt để xem xét quan hệ giữa các chất dingdưỡng và chất kháng dinh dưỡng và vai trò của các chất dinh dưỡng khác nhau(thay đổi thành phần của dung dịch ủ)

1.1.3.3 Một số yếu tố ảnh hưởng đến kết quả sinh khí trong các thí nghiệm in vitro gas production.

Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến kết quả của phương pháp in vitro gasproduction đã được Wilkins (1974) [167] và Rymer và cs (2005) [133] tổng kết.Các yếu tố này gồm: khối lượng, kích thước mẫu và chuẩn bị mẫu, dịch dạ cỏ,thành phần dung dịch đệm, sử dụng mẫu trắng (Blank), thiết bị, dụng cụ sử dụngtrong thí nghiệm

Theo Theodorou và cs (1994) [157] tăng khối lượng mẫu (chất nền) sẽ làmthể tích khí tăng lên, nhưng tốc độ sinh khí không bị ảnh hưởng Khối lượng phùhợp với các thức ăn dễ lên men nên là 200mg, với các thức ăn lên men chậm khối

cs (2002) [101] giải thích rằng: nghiền nhỏ mẫu đã làm tăng diện tích tiếp xúc bềmặt của các mảnh thức ăn với vi sinh vật trong môi trường ủ Dehority và Johnson(1961) [59] chỉ ra rằng độ nghiền nhỏ của hạt thức ăn thí nghiệm tốt nhất là khônglớn hơn 1mm.

Menke và Steingass (1988) [109] thấy lượng khí sinh ra trong cả hai trườnghợp mẫu được làm lạnh – khô và sấy khô bằng tủ sấy ở 600C trong 48 giờ là nhưnhau Cone và Van Gender (1998) [55] cũng chỉ ra rằng làm lạnh – khô mẫu và sấymẫu bằng lò sấy không làm thay đổỉ lượng khí sinh ra trong quá trình ủ Tuynhiên, khi ủ mẫu cỏ tươi thì lượng khí sinh ra khác so với các mẫu đã được làm khô(Cone và Van Gender, 1998) [55] Theo Sanderson và cs (1997) [138], tốc độ lênmen của mẫu ủ trong điều kiện in vitro chính xác hơn so với các mẫu chưa qua xử

lý Lowman và cs (2002) [101] giải thích rằng ở các mẫu được sấy khô vi sinh vật

có thể tấn công sớm và mãnh liệt hơn so với các mẫu tươi, vì vậy, quá trình lên menphân giải diễn ra nhanh hơn

Wood và cs (1998) [169] cho rằng, nồng độ của dịch ủ cao làm tăng thể tíchkhí sinh ra khi ủ cùng một khối lượng mẫu với thời gian ủ như nhau Theo Rymer

và cs (2005) [133], tốc độ sinh khí trong thí nghiệm in vitro có mối quan hệ vớinồng độ dịch dạ cỏ trong dung dịch ủ Pell và Schofield (1993) [125] đề nghị nêndùng dung dịch ủ với thức ăn thí nghiệm có nồng độ dịch dạ cỏ/dung dịch ủ tốithiểu là 20ml/100ml (tỷ lệ 1/5) Thời gian lấy dịch dạ cỏ cũng có ảnh hưởng đến kếtquả sinh khí trong các thí nghiệm sinh khí in vitro Nên lấy dịch dạ cỏ trước khi chogia súc ăn sáng (Menke và Steingass, 1988) [109] Cone và cs (1996) [53] chỉ rarằng, tốc độ lên men của thức ăn tăng dần khi dịch dạ cỏ được lấy sau khi cho giasúc ăn sáng mặc dù tổng lượng khí sinh ra không thay đổi Nagari và cs (2000)

để đảm bảo yếm khí, dung dịch ủ được pha chế theo tỷ lệ giữa dung dịch đệm 2 vàdung dịch dạ cỏ là 2/1.

Việc sử dụng mẫu trắng – mẫu chỉ có dịch dạ cỏ trong quá trình thí nghiệmsinh khí in vitro (thường là 3 mẫu) chỉ chứa 30 ml dung dịch ủ trong xylanh khôngchứa mẫu là rất quan trọng Đo đạc, tính toán lượng khí sinh ra từ các xylanh này

để có thể hiệu chỉnh lượng khí sinh ra từ các mẫu thức ăn đem ủ một cách chínhxác hơn Cone và Van Gender (1998) [55] chỉ ra rằng tốc độ khí sinh ra từ các mẫutrắng không giống như các mẫu ủ thức ăn thí nghiệm

Rymer và cs (2005) [133] so sánh ba loại thiết bị được sử dụng trong các thínghiệm sinh khí in vitro và thấy rằng có sự sai khác về lượng khí sinh ra khi dùngcác thiết bị khác nhau Davies và cs (2000) [21] khi so sánh thiết bị của Theodorou

và cs (1994) [157] với thiết bị của Cone và cs (1996) [53] cũng có kết luận tương

tự Như vậy, khi sử dụng các dụng cụ khác nhau phải lưu ý để hiệu chỉnh cho phùhợp trong việc tính toán kết quả sinh khí của các mẫu thức ăn thí nghiệm

1.1.4 Các ứng dụng của phương pháp in vitro gas production

1.1.4.1 Xác định tỷ lệ tiêu hóa, giá trị năng lượng trao đổi và năng lượng thuần

Khí sinh ra khi ủ 200 mg chất khô thức ăn sau 24 h ủ cùng với thành phầnhóa học của thức ăn đó được dùng để dự đoán tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ in vivo vàgiá trị năng lượng trao đổi của thức ăn, khẩu phần (Markar, 2004) Các công thứccủa Menke và cs (1979) [107]; Menke và Steingass, (1988) [109] thường được sửdụng:

Đối với thức ăn thô:

OMD (%) = 14,88 + 0,889 G24 + 0,45 CP + 0,0651 Ash; R2 = 0,92 ME(MJ/Kg DM) = 2,20 + 0,136 G24 + 0,057 CP; R2 = 0,94

Ở đây: ME là năng lượng trao đổi; DM là chất khô (%), OMD là tỷ lệ tiêuhóa chất hữu cơ (%); CP là protein thô (%); Ash là khoáng (%); G24 là ml khísinh ra sau khi ủ 200 mg DM của mẫu sau 24 giờ

OMD%: 0,9991 x G24 + 0,0595 x CP + 0,0181 x CA + 9 (n = 200; R2 =

ME (MJ/kg DM): 0,157x G24 + 0,0084 x CP + 0, 022 x EE – 0,0081x CA+ 1,06

(R2 = 0,94) CA là lipid (%)

NEL (Năng lượng thuần cho tạo sữa) (MJ/kg DM): 0,115 x G24 + 0,0054 x

CP + 0,014 x EE – 0,0054 CA – 0,36 (R2 = 0,93) CA là lipid (%)

Sau các công trình của Đại học Hoheinhem (Đức), đã có hàng loạt cácnghiên cứu sử dụng phương pháp này để xác định tỷ lệ tiêu hóa và giá trị dinhdưỡng của thức ăn, khẩu phần Aregheore và cs (2010) [20]; Akinfemi và cs (2009)[14]; Khanum và cs (2007) [93]; Chumpawadee và cs (2007a) [39]; Chumpawadee

và cs (2007b) [40]; Paya và cs (2007) [124]; Sallam và cs (2007) [134]; De Boever

và cs (2005) [57]; Ismail và cs (2005) [88]; Al-Masri (2003) [16]; Brown và cs.,(2002) [34]; Liu và cs (2002) [100]; Abreu và Bruno-Soares, (1998) [13]

Sở dĩ có nhiều nghiên cứu gần đây sử dụng phương pháp này để xác định tỷ

lệ tiêu hóa và giá trị năng lượng của thức ăn là vì, rất nhiều công trình nghiên cứucho thấy, lượng khí sinh ra khi ủ thức ăn và khẩu phần với dịch dạ cỏ trong điềukiện in vitro có tương quan với tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ in vivo và giá trị nănglượng trao đổi in vivo của thức ăn và khẩu phần (Menke và cs 1979) [107]; (Menkeand Steingass, 1988) [109]; (Pell and Schofield, 1993) [125]; (Nsahlai và cs., 1994)[120]; (Chenost và cs., 1997) [36]; (Larbi và cs., 1998) [99]; (Abreu và Bruno-Soares 1998) [13]; (Sommart và cs., 2000) [146]; (Getachew và cs., 2002a) [74];(Nitipot và Sommart, 2003) [117]; (De Boever và cs., 2005) [57]; (Sallam và cs.,2007) [134]; (Njiadda và Nasiru, 2010) [118]

Tuy nhiên, lượng khí sinh ra khi ủ thức ăn và khẩu phần với dịch dạ cỏ trongđiều kiện in vitro có tương quan với OMD in vivo và giá trị ME in vivo của thức ăn

và khẩu phần chưa đủ lớn để chỉ dùng lượng khí sinh ra ước tính OMD in vivo và

ME in vivo (Menke và cs., 1979) [107]; (Chenost và cs., 2001) [35]; (Steingass andMenke, 1986) [149]; (Menke and Steingass, 1988) [109]; (Abreu và Bruno-Soares,1998) [13]; (De Boever và cs., 2005) [57]; (Njiadda và Nasiru 2010) [118] Các tácgiả trên cho rằng, để ước OMD in vivo và ME chính xác, ngoài lượng khí sinh racần đưa thêm thành phần hóa học của thức ăn và khẩu phần

1.1.4.2 Xác định tổng axit béo mạch ngắn ( SCFA)

Lượng khí tạo ra khi ủ rơm ngũ cốc (Blummel và Ørskov, 1993a), các thức

ăn cho bò sữa gồm nhiều loại thức ăn hỗn hợp và thức ăn tinh có biến độnglớn về hàm lượng protein thô và mỡ (Blummel và cs., 1999) và các loại lá cây bụi

có chứa tannin (Getachew và cs., 2000a) [74] khi có mặt hoặc không có mặt củapolyethylene glycol trong dịch dạ cỏ có chứa chất đệm có tương quan chặt vớilượng SCFA theo mô hình như sau:

CO2 do lên men = A/2+P/4+1,5B

Ở đây: A, P và B là số moles acetate, propionate và butyrate

CH4 do lên men = (A+2B)-CO2

Ở đây: A và B là số moles acetate và butyrate; CO2 là số moles CO2 tínhđược từ phương trình trên

Nếu giả sử rằng một SCFA giải phóng một mole CO2 từ hệ đệm thì: Lượngkhí sinh ra = mmol khí x hệ số sinh khí (R) x T

Ở đây: R là tỷ lệ giữa lượng khí sinh ra tính bằng mol ở nhiệt độ (Kelvinbằng không, K), có nghĩa là (22,41lít/273 = 0,082), T = Nhiệt độ khi ủ thức ăn(Kelvin): 273 + 39oC = 312 K

Tổng lượng khí sinh ra (ml) tính từ lượng SCFA được tạo ra = (BG + FG) x

CF Ở đây: BG = Lượng khí sinh ra (ml) từ hệ đệm SCFA, FG = khí sinh ra do lênmen (ml) (CO2 + CH4), CF = hệ số hiệu chỉnh cho độ cao và áp suất = 0,953 đốivới kỹ thuật gas production của Hohenheim ở độ cao 400m so với mực nước biển(Blümmel và cs., 1999a) (Lượng khí được tạo ra từ 1 mmol khí ở 39oC sẽ là:1 x0,082 x 312 x 0,953=24.4 ml)

Lượng khí tạo ra trong điều kiện in vitro sau 24 h ủ các loại lá cây bụi cóchứa tanin khi có hoặc không có polyethylene glycol (PEG) cũng có tương quanchặt với lượng khí tính được từ SCFA (Markar, 2004) Quan hệ giữa SCFA tạo ra(mmol) và lượng khí tạo ra trong điều kiện in vitro sau 24 h ủ các loại lá cây bụi cóchứa tanin có hàm lượng protein thô dao động lớn (5,4-27 %), hàm lượng hợp chấtphenolic (1,8-25,3 % và 0,2-21,4 % tổng phenols và tổng tannins tính bằng đươnglượng axit tannic) là:

Khi không có PEG (Getachew và cs, 2000a):

là một chỉ thị về lượng năng lượng sẵn có gia súc có thể sử dụng (Markar, 2004).

Vì SCFA rất quan trọng để tìm hiểu quan hệ giữa thành phần của thức ăn vàcác chỉ tiêu sản xuất cũng như năng lượng thuần nên chỉ tiêu này ngày càng quantrọng và được sử dụng nhiều ở các nước đang phát triển Nijdda (2010) [119];Njiadda và Nasiru (2010) [118]; Nasser và cs (2009) [115]; Kamalak và cs (2004)[91] vì tại các nước đang phát triển có ít các phòng thí nghiệm được trang bị cácthiết bị hiện đại để đo SCFA (Markar, 2004) [105]; (Getachew và cs, 2002) [73]

1.1.4.3 Xác định sinh tổng hợp protein vi sinh vật

In vitro gas production rất hấp dẫn các nhà dinh dưỡng học vì dễ dàng đođược lượng khí sinh ra theo thời gian khi ủ thức ăn (Markar, 2004) [105] Tuynhiên, chỉ đo lượng khí sinh ra có nghĩa là chỉ đo các sản phẩm thừa của quá trìnhtiêu hóa dạ cỏ có tiềm năng nguy hại tới môi trường (CH4 và CO2) Nếu chỉ đo khíkhông thôi chúng ta sẽ không biết được hiệu quả sinh tổng hợp protein vi sinh vật

dạ cỏ (Markar, 2004) [105] Đo khí sinh ra chỉ cho biết được lượng SCFA tạo ratức là biết được gián tiếp lượng năng lượng có thể sử dụng bởi vật chủ Quan hệgiữa SCFA và sinh tổng hợp protein vi sinh vật ở dạ cỏ không phải là hằng số vàcần phải xác định vì khi chọn một thức ăn có lượng khí sinh ra lớn có nghĩa làSCFA lớn thức ăn đó còn cần phải đảm bảo tạo ra lượng protein vi sinh vật lớn tại

dạ cỏ (Markar, 2004) [105]; (Getachew và cs., 2002a) [74]

Blummel và cs (1997) [26] cho thấy, có thể kết hợp lượng khí sinh ra từ cácchất nền (thức ăn) thực bị phân giải ở dạ cỏ (truly degraded substrate) để tính lượngsinh khối vi sinh vật có thể tạo ra ở dạ cỏ theo công thức dưới đây:

Sinh khối vi sinh vật (mg) = mg chất nền thực phân giải - (ml khí x hệ sốhiệu chỉnh sinh hóa – PF)

Đối với thức ăn thô, hệ số hiệu chỉnh sinh hóa là 2,20 Để đơn giản cho tínhtoán, đầu tiên người ta tính PF: Tỷ lệ của chất nền thực phân giải in vitro/lượng khítạo ra (ml) Như vậy, phương trình trên trở thành:

Sinh khối vi sinh vật (Đơn vị) = Khí tạo ra ml x (PF - hệ số hiệu chỉnhsinh hóa)

Một thức ăn có PF cao hơn có nghĩa là có nhiều chất đã bị phân giải tham giavào sinh tổng hợp vi sinh vật dạ cỏ, hay hiệu suất sinh tổng hợp protein vi sinh vậtcao hơn Thức ăn thô có PF cao hơn thường có lượng thức ăn ăn vào cao hơn.Thường thức ăn có PF cao hơn thì sinh tổng hợp protein vi sinh vật xác định bằngphương pháp kiềm Purin cũng cao hơn và lượng CH4 tạo ra thấp hơn (Blummel vàcs., 1999)

[27]

Các mối quan hệ ở trên chỉ đúng với các thức ăn có nhiều carbonhydrat cấutrúc (Structural Carbohydrates) và không thật đúng với các thức ăn có nhiềucarbohydrat hòa tan, protein hay mỡ Rymer và Givens (1999) [132]; Blummel và

cs (1997) [26] thấy thức ăn có chất lượng tốt (cỏ ủ, bột mì, ngô, rỉ mật và bột cá)tạo ra nhiều khí và SCFA, nhưng tạo ra ít sinh khối vi sinh vật cho 1 đơn vị chấtnền thực phân giải

Như vậy, thức ăn tốt là thức ăn có phân giải in vitro cao, nhưng lượng khísinh ra trên 1 đơn vị chất nền thực bị phân giải thấp Mô hình hóa sinh tổng hợpprotein in vitro từ lượng khí sinh ra đã được Dijkstra và cs (2000) [61] mô tả

Theo Blummel và cs (2005) [25] methane sinh ra từ thức ăn cho gia súc nhailại, hoặc khẩu phần có thể ước tính rất tốt bằng lượng khí sinh ra (R2 > 0,8) và chấthữu cơ ăn vào

Để ước tính methane của mẫu thức ăn và khẩu phần có nhiều phương phápkhác nhau như phương pháp chuẩn độ của Fievez và cs (2005) [70], phương phápphân tích khí bằng máy sắc ký lỏng cao áp (Getachew và cs., 2005) [76] Ngoài ra,

có thể sử dụng máy cầm tay do hãng Crowcon Ltd, UK sản xuất để đo methane

sinh ra trong các xylanh làm thí nghiệm gas production (Vo Duy Thanh và cs.,2011)

[165] Theo Markar (2004) [105] biết được lượng SCFA và tỷ lệ phần trăm củachúng khi dùng phương pháp in vitro gas production có thể dễ dàng ước tính đượclượng CH4 và CO2 từ lên men dạ cỏ khi gia súc ăn các loại thức ăn khác nhau.Định lượng CH4 và CO2 sử dụng phương pháp in vitro gas production càng quantrọng hơn trong tình hình khí thải nhà kính từ gia súc nhai lại đang là mối quantâm lớn về môi trường Khi xem xét cả chu kỳ sản xuất hàng hóa khí thải nhà kính

từ chăn nuôi đóng góp làm trái đất nóng lên là 18%, hay gần một phần năm khí thảinhà kính (FAO, 2006a) [67]; (Steinfeld và cs., 2006) [148]

Ngoài ra, gần đây phương pháp in vitro gas production đang được sử dụng

để nghiên cứu tiêu hóa trên thỏ (Stango và cs., 2003) [147], lợn (Partanen vàJalava,

Năm 2004, với sự giúp đỡ của Đại học các khoa học sự sống (Nauy) thôngqua dự án NUFU pha I, Vũ Chí Cương và cs (2004c,d) [1]; [2] đã tiến hành cácnghiên cứu ước tính OMD và ME của 20 loại thức ăn dùng cho gia súc nhai lạibằng phương pháp in vitro gas production tại Viện Chăn nuôi Nghiên cứu tiếnhành với hai thí nghiệm in vivo trên cừu và in vitro gas production OMD và MEcủa các loại thức ăn nghiên cứu được ước tính dựa vào các phương trình ước tínhOMD và ME của Menke và cs (1979) [107] và Menke và Steingass (1988) [109].Các kết quả ước tính sau đó được so sánh với các kết quả từ thí nghiệm in vivotrên cừu, xác định tương quan giữa các giá trị này để xây dựng các phươngtrình hồi qui OMD và ME cho các nhóm thức ăn nghiên cứu kết hợp lượng khí

sinh ra ở thời điểm 24 giờ sau ủ (GP24) thức ăn và thành phần hoá học củachúng Vũ Chí Cương và cs.

(2004c,d) [1]; [2] bước đầu đưa ra một số phương trình ước tính OMD và ME củacác nhóm thức ăn.

Năm 2006, Viện Chăn nuôi đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôngiao một đề tài xác định thành phần hóa học, giá trị dinh dưỡng của thức ăn cho giasúc nhai lại bằng các phương pháp khác nhau, một phần kết quả của đề tài là nộidung cơ bản của luận án này

Tóm lại: Phương pháp in vitro gas production là phương pháp được sử dụngkhá rộng rãi trong nghiên cứu dinh dưỡng gia súc nhai lại Việc áp dụng chúngtrong điều kiện Việt Nam chắc chắn sẽ mang lại những lợi ích tích cực trong điềukiện chúng ta không có nhiều kinh phí cho nghiên cứu, trang thiết bị cũng khôngnhiều và không đồng bộ

1.1.6 Nhu cầu dinh dưỡng của đà điểu

Có nhiều sự mơ hồ về yêu cầu dinh dưỡng của đà điểu Sự phức tạp về nhucầu dinh dưỡng cho các loài chim sinh sản vẫn chưa được hiểu rõ Nhiều đánh giátình trạng dinh dưỡng của các loài chim sinh sản bằng số trứng sản xuất, chất lượnglông và sức sống chung của các loài chim Tình trạng dinh dưỡng của người chănnuôi cũng được phản ánh bởi khả năng sinh sản, tỷ lệ nở và tình trạng dinh dưỡngcủa gà trong giai mới nở Van Niekerk (1997) [162], báo cáo rằng đà điểu ăn tự do

đã có một ảnh hưởng có hại đến khả năng sinh sản và Du Preez (1991) [54], đềnghị nhu cầu năng lượng và axit amin cho ba loại đà điểu có trọng lượng cơ thể vàkhối lượng trứng khác nhau, nhưng thông tin có sẵn trên thực tế lại hạn chế nhu vềnhu cầu dinh dưỡng cho đà điểu sinh sản Các yêu cầu khoáng và vitamin cho chănnuôi đà điểu chưa được xác định rõ ràng Cillers và Van Schalkwyk (1994) [44], đềnghị tổng Ca, P sẵn có và tổng Na tương ứng trong thức ăn là 2,0-2,5%, 0,35-0,40% và 0,15-0,25 % Van Niekerk (1995) [163], cũng cho rằng lượng canxi từxưa được đề nghị ở chế độ dinh dưỡng của đà điểu là thấp hơn so với khẩu phần ăngia cầm Cho đến khi dữ liệu nghiên cứu trở nên sẵn có hơn, các khuyến nghị củaCillers và Van Schalkwyk (1994) [44], có thể được sử dụng như một hướng dẫn để

bổ sung cho chế độ ăn của đà điểu sinh sản (Bảng

1.4)

Bảng 1.4 Bổ sung nguyên tố vi lượng và vitamin trong chế độ ăn cho đà

điểu tính cho 1.000 kg khối lượng cơ thể

Chất dinh

dưỡng ĐVT Đà điểu phát triểnđến 6 tháng tuổi Đà điểu từ 6 thángđến giết thịt Đà điểu sinhsảnVitamin A UI 12.000.000 9.000.000 15.000.000Vitamin D3 UI 3.000.000 2.000.000 2.500.000

Fe g 35 20 35

Nguồn: (Cilliers và Van Schalkwyk, 1994) [44]

Tuy nhiên, hầu hết các khuyến cáo dựa trên công tác phòng chống dịtật như perosis, trượt gân, chân khèo, chân uốn cong và bại liệt do cho ăn quá mứchoặc thiếu hụt chất khoáng (Ca, P, Se, Zn, Mg) và các vitamin (E, D3) (Dolensek vàBruning, 1978) [62]; (Flieg, 1973) [71]; (Gandini và cs, 1986) [72]; (Stewart, 1989)[150] ; (Van Heerden và cs, 1983) [161]

Đà điểu đang phát triển mạnh nên yêu cầu dinh dưỡng phải được đặt trênhàng đầu, do tốc độ tăng trưởng rất nhanh của chúng làm tăng nguy cơ mất cânbằng hoặc thiếu hụt dinh dưỡng Ở các nước nuôi đà điểu thịt (xuất khẩu hoặckhông xuất khẩu), thời gian nuôi đà điểu để đạt được khối lượng giết mổ là rất quantrọng cho ngành chăn nuôi công nghiệp Do đó chế độ ăn có năng lượng và proteincao đã được thiết kế để đạt được sinh trưởng nhanh nhất Hầu hết các ảnh hưởng dodinh dưỡng biểu hiện trong mười hai tuần tuổi đầu tiên của đà điểu (Dolensek vàBruning, 1978) [62] Tuy nhiên, nhu cầu dinh dưỡng chưa được xác định trên đàđiểu đang sinh trưởng Đến năm 1996, chế độ ăn đã được xây dựng trên cơ sở cácyêu cầu đối với các loài khác kết hợp với thông tin thu được bằng cách quan sát(Angel, 1996) [19] Các nhà nghiên cứu ở nam Phi đã tiến hành một số thí nghiệm

để ước tính nhu cầu dinh dưỡng cho đà điểu đang phát triển trong thời gian cuốithập niên 90 Năm 1985, Swart và Kemm (1985) [152] báo cáo rằng tỷ lệ tiêu hóatốt nhất khi thức ăn có mức protein thấp hơn (14%) và mức năng lượng cao hơn(10,8 MJ ME/kg so với giá trị gia cầm) cho đà điểu có khối lượng cơ thể 60-110 kg.Theo Reddacliff (1981) [129], mức protein cao là không phù hợp cho đà điểu nuôitrong điều kiện hoang rã, mặc dù tác giả đã không xem xét yêu cầu dinh dưỡng đốicho đà điểu để nuôi thịt với 16% protein thô là đủ cho đà điểu tiêu thụ các loại thức

ăn tự nhiên Gandini và cs (1986) [72] đã nghiên cứu dinh dưỡng của đà điểu contrên bốn chế độ ăn chứa năng lượng chuẩn và

14%, 16%, 18% và 20% protein Tốc độ tăng trưởng của các nhóm tương ứng với protein 20%, 18% và 16% 9.134 g, 8.754 g và 8.440 g, cao hơn so với nhóm 14% là