NGHIÊN cứu tác DỤNG của VIỆC sử DỤNG KHẨU PHẦN TRỘN HOÀN CHỈNH (TMR) TRONG CHĂN NUÔI bò sữa

luận văn thạc sĩ, tiến sĩ, cao học, luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

- -

MAI THỊ HÀ

NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG KHẨU PHẦN TRỘN HOÀN CHỈNH (TMR)

TRONG CHĂN NUÔI BÒ SỮA

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: CHĂN NUÔI

Mã số: 60 62 40

Người hướng dẫn khoa học

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào trước đây

Tôi xin cam đoan các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Mai Thị Hà

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này ngoài sự cố gắng, nỗ lực của bản thân, tôi còn nhận được sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của các tổ chức cá nhân trong và ngoài trường

Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Xuân Trạch, bộ môn Chăn nuôi chuyên khoa đã hướng dẫn tôi tận tình trong suốt quá trình thực hiện đề tài này

Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô giáo trong khoa Chăn nuôi-Nuôi trồng thuỷ sản,viện Sau Đại học, trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập

Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của Th.s Nguyễn Hữu Lương, TS Đinh Văn Tuyền, ban Giám đốc, tập thể cán bộ và công nhân viên Trung tâm Nghiên cứu Bò và Đồng cỏ Ba Vì-Hà Nội đặc biệt là Th.s Đoàn Hữu Thành đã tạo điều kiện tốt cho tôi hoàn thành đề tài của mình

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới người thân và bạn bè đã giúp đỡ, động viên tôi trong quá trình học tập

Hà Nội, ngày 29 tháng 9 năm 2009 Học viên

Mai Thị Hà

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN……… ….……….………… i

LỜI CẢM ƠN……… ….……… ……….ii

MỤC LỤC……… ……… ………iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU…… ………….… ……….v

DANH MỤC CÁC BẢNG……….……… ……… vi

DANH MỤC CÁC HÌNH……… ……… … vii

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 9

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 9

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 10

PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 11

2.1 ĐIỂM ĐẶC THÙ TRONG TIÊU HOÁ CỦA BÒ 11

2.1.1 Dạ dày và rãnh thực quản 11

2.1.2 Hệ vi sinh vật dạ cỏ 13

2.1.3 Quá trình tiêu hóa thức ăn và trao đổi chất trong dạ cỏ 17

2.1.4 Quá trình tổng hợp protein vi sinh vật trong dạ cỏ 21

2.2 NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TIÊU HÓA DẠ CỎ 25

2.3 KHẨU PHẦN TRỘN HOÀN CHỈNH – TMR (TOTAL MIXED RATION) … 29

2.3.1 Lợi ích của việc sử dụng TMR 29

2.3.2 Cách xây dựng TMR 31

2.4 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG TMR TRÊN THẾ GIỚI 34

2.5 VIỆC SỬ DỤNG VÀ NGHIÊN CỨU VỀ TMR Ở VIỆT NAM 38

PHẦN III: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

3.1 VẬT LIỆU 39

3.2 THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 39

3.2.1 Thời gian 39

3.2.2 Địa điểm 39

3.3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40

3.3.1 Nội dung 40

3.3.2 Phương pháp nghiên cứu 40

3.3.2.1 Bố trí thí nghiệm 40

3.3.2.2 Phương pháp đánh giá hiệu quả kỹ thuật 41

3.3.2.3 Phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế 43

3.3.2.4 Phương pháp xử lý số liệu 45

PHẦN IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46

4.1 THÀNH PHẦN HOÁ HỌC VÀ GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA CÁC LOẠI THỨC ĂN SỬ DỤNG 46

4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP CHO ĂN ĐẾN KHẢ NĂNG THU NHẬN THỨC ĂN CỦA BÒ 47

4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP CHO ĂN ĐẾN SỰ THAY ĐỔI KHỐI LƯỢNG CƠ THỂ BÒ 51

4.4 PHƯƠNG PHÁP CHO ĂN VÀ SẢN LƯỢNG SỮA CỦA BÒ 54

4.5 ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP CHO ĂN ĐẾN CHẤT LƯỢNG SỮA ……… 59

4.5.1 Tỷ lệ mỡ sữa 60

4.5.2 Tỷ lệ protein sữa 62

4.5.3 Tỷ lệ vật chất khô đã khử mỡ 63

4.6 HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA VIỆC SỬ DỤNG THỨC ĂN TMR 65

PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 71

5.1 KẾT LUẬN 71

5.2 ĐỀ NGHỊ 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

STT Ký hiệu viết tắt Các từ (cụm từ) đầy đủ

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Yêu cầu chất dinh dưỡng trong TMR của các nhóm bò sữa 33

Bảng 4.1: Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của các loại thức ăn sử dụng trong thời gian thí nghiệm 46

Bảng 4.2: Lượng VCK thu nhận của bò qua các tháng thí nghiệm 48

Bảng 4.3: Khối lượng cơ thể bò qua các tháng thí nghiệm 52

Bảng 4.4: Năng suất sữa qua các tháng thí nghiệm 55

Bảng 4.5: Hệ số sụt sữa của bò ở các giai đoạn qua các tháng thí nghiệm 58

Bảng 4.6: Tỷ lệ mỡ sữa qua các tháng thí nghiệm 60

Bảng 4.7: Tỷ lệ protein sữa của bò ở hai phương pháp cho ăn khác nhau 62

Bảng 4.8: Tỷ lệ vật chất khô đã khử mỡ trong sữa 64

Bảng 4.9: Chi phí thức ăn 66

Bảng 4.10: Chi phí khác 67

Bảng 4.11: Tổng hợp chi phí và thu nhập/ngày (quy mô trang trại 5con) 68

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Cấu tạo dạ dày bò 11

Hình 2.2 Quá trình chuyển hóa hợp chất chứa nitơ trong dạ cỏ của gia súc nhai lại 20

Hình 2.3 Các chất dinh dưỡng cần thiết cho tổng hợp VSV dạ cỏ 22

Hình 2.4 Sự liên quan giữa pH và hoạt lực của các VSV dạ cỏ 28

Hình 2.5: Ảnh hưởng của phương pháp cho ăn đến pH dạ cỏ 30

Hình 4.1: Lượng VCK thu nhận của bò qua các tháng thí nghiệm 50

Hình 4.2: Khối lượng cơ thể bò qua các tháng thí nghiệm 54

Hình 4.3: Năng suất sữa của bò ở hai phương pháp cho ăn khác nhau 57

Hình 4.4: Tỷ lệ mỡ sữa của bò qua các tháng thí nghiệm 61

Hình 4.5: Mối tương quan giữa giá sữa sản xuất và quy mô chăn nuôi 69

PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Bò sữa là gia súc nhai lại nên thức ăn lý tưởng nhất của chúng là thức

ăn thô xanh Tuy nhiên, trong chăn nuôi bò sữa người ta phải bổ sung thức ăn tinh vào khẩu phần nhằm bổ sung dinh dưỡng, đặc biệt là khi khẩu phần thức

ăn thô xanh kém chất lượng hoặc bò sữa cao sản cần nhiều chất dinh dưỡng

để sản xuất sữa Bổ sung thức ăn tinh cho bò là cần thiết nhưng bổ sung như thế nào để không ảnh hưởng đến quá trình tiêu hoá và sức khoẻ của bò là vấn

đề được nhiều người quan tâm

Tập quán khi cho trâu bò ăn của người chăn nuôi nước ta là cho ăn riêng rẽ từng loại thức ăn như cỏ, bã bia, cám… Điều này làm cho môi trường

dạ cỏ thay đổi theo thức ăn ăn vào, ảnh hưởng đến hoạt động của hệ vi sinh vật Người ta ví dạ cỏ trâu bò như một thùng lên men khổng lồ, có duy trì được sự ổn định các điều kiện lên men thì sản phẩm tạo ra mới ổn định Nếu mỗi lần cho ăn là một loại thức ăn hoàn toàn khác nhau sẽ gây xáo trộn môi trường dạ cỏ, như vậy sẽ ảnh hưởng ngay đến kết quả tiêu hoá Do đó cần có

sự thay đổi trong tập quán chăn nuôi trâu bò, đó là trộn đều các loại thức ăn với nhau theo một tỷ lệ nhất định và cho bò ăn theo khẩu phần Hỗn hợp thức

ăn tương đối giống nhau ở các bữa ăn tạo cho môi trường dạ cỏ luôn ổn định,

hệ vi sinh vật hoạt động hiệu quả nên hoạt động tiêu hoá hiệu quả

Khẩu phần trộn hoàn chỉnh TMR (Total mixed ration) đã được sử dụng phổ biến tại các nước tiên tiến trên thế giới từ thập niên 60 của thế

kỷ XX khi ngành bò sữa bắt đầu phát triển Đây là thức ăn hỗn hợp trộn sẵn theo khẩu phần đầy đủ chất dinh dưỡng nhằm đáp ứng nhu cầu của

từng nhóm bò để khai thác được lượng sữa cao nhất với chất lượng tốt nhất (Đinh Văn Cải, 2008)[2]

Ở nước ta hiện nay, đã có một số cơ sở chăn nuôi thử nghiệm sản xuất

và sử dụng khẩu phần TMR Tuy nhiên do nhiều nguyên nhân khác nhau trong đó đáng chú ý là hiểu biết về quá trình sản xuất và sử dụng dạng thức ăn này còn hạn chế nên kết quả thu được không như mong đợi Xuất phát từ thực

tế trên chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu tác dụng của việc sử dụng khẩu phần trộn hoàn chỉnh (TMR) trong chăn nuôi bò sữa”

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

- Đánh giá hiệu quả kỹ thuật của cách cho ăn TMR đối với bò sữa 3/4HF

ở các giai đoạn khác nhau của chu kỳ tiết sữa

- Đánh giá hiệu quả kinh tế của việc áp dụng phương pháp cho ăn TMR trong chăn nuôi bò sữa

PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

2.1 ĐIỂM ĐẶC THÙ TRONG TIÊU HOÁ CỦA BÒ

Đường tiêu hoá của bò cũng tương tự như các gia súc nhai lại khác Chức năng của từng bộ phận trong đường tiêu hoá cũng tương tự như ở gia súc dạ dày đơn nhưng bên cạnh đó cũng có những nét đặc thù riêng của gia súc nhai lại Tính đặc thù đó là kết quả của quá trình tiến hoá theo hướng tiêu hoá cỏ và thức ăn thô nhờ sự cộng sinh của vi sinh vật (Phùng Quốc Quảng và Nguyễn Xuân Trạch, 2003)[6]

2.1.1 Dạ dày và rãnh thực quản

Đường tiêu hoá của gia súc nhai lại được đặc trưng bởi hệ dạ dày kép

gồm 4 túi; 3 túi trước (dạ cỏ, dạ tổ ong, dạ lá sách) được gọi chung là dạ dày

trước (không có ở gia súc dạ dày đơn), còn túi thứ 4 gọi là dạ múi khế (tương

tự như ở gia súc dạ dày đơn)

Hình 2.1: Cấu tạo dạ dày bò

Dạ cỏ là túi lớn nhất, chiếm hầu hết nửa trái xoang bụng, từ cơ hoành

đến xương chậu Dạ cỏ chiếm tới 85 – 90% dung tích dạ dày, 75% dung tích đường tiêu hoá, có tác dụng tích trữ, nhào lộn và lên men phân giải thức ăn Thức ăn sau khi ăn được nuốt xuống dạ cỏ, chất chứa trong dạ cỏ trung bình

có khoảng 850-930g nước/kg nhưng tồn tại ở 2 tầng: tầng lỏng ở phía dưới

Dạ cỏ

Dạ tổ ong

Dạ lá sách

Dạ múi khế

chứa nhiều tiểu phần thức ăn mịn lơ lửng trong đó và phần trên khô hơn chứa nhiều thức ăn kích thước lớn Ngoài chức năng lên men dạ cỏ còn có vai trò hấp thu Các axit béo bay hơi (AXBBH) sinh ra từ quá trình lên men vi sinh vật được hấp thu qua vách dạ cỏ (cũng như dạ tổ ong và dạ lá sách) vào máu

và trở thành nguồn năng lượng cho vật chủ Sinh khối vi sinh vật cùng với những tiểu phần thức ăn có kích thước bé (<1mm) sẽ đi xuống dạ múi khế và ruột để được tiêu hoá tiếp bởi men của đường tiêu hoá

Dạ tổ ong là phần kéo dài của dạ cỏ có niêm mạc cấu tạo trông giống

như tổ ong và có chức năng chính là đẩy các thức ăn rắn và các thức ăn chưa được nghiền nhỏ trở lại dạ cỏ, đồng thời đẩy các thức ăn dạng nước vào dạ lá sách Dạ tổ ong cũng giúp cho việc đẩy các miếng thức ăn ợ qua thực quản lên miệng để nhai lại Sự lên men trong dạ tổ ong tương tự như trong dạ cỏ

Dạ lá sách có niêm mạc gấp nếp nhiều lần (tăng diện tích tiếp xúc), có

nhiệm vụ chính là nghiền nát các tiểu phần thức ăn, hấp thu nước, cùng các ion Na+, K+ , hấp thu các axit béo bay hơi trong dưỡng chấp đi qua

Dạ múi khế có hệ thống tuyến phát triển mạnh và có chức năng tương

tự như dạ dày của động vật dạ dày đơn, tức là tiêu hoá thức ăn bằng dịch vị (chứa HCl và men pepsin)

Rãnh thực quản là phần kéo dài của thực quản gồm có đáy và hai mép

khi khép lại sẽ tạo ra một cái ống để dẫn thức ăn lỏng Đối với gia súc non bú sữa, dạ cỏ và dạ tổ ong kém phát triển, còn sữa sau khi xuống qua thực quản được dẫn trực tiếp xuống dạ lá sách và dạ múi khế qua rãnh thực quản này Ở

bò trưởng thành dạ cỏ và dạ tổ ong phát triển còn rãnh thực quản không hoạt động Trong điều kiện nuôi dưỡng bình thường cả thức ăn và nước đều được

đổ vào tiền đình dạ cỏ

2.1.2 Hệ vi sinh vật dạ cỏ

Hệ vi sinh vật (VSV) cộng sinh trong dạ cỏ và dạ tổ ong rất phức tạp và

thường gọi chung là vi sinh vật dạ cỏ Hệ VSV dạ cỏ gồm có 3 nhóm chính là

vi khuẩn (Bacteria), động vật nguyên sinh (Protozoa) và nấm (Fungi); ngoài

ra còn có Mycoplasma, các loại virus và thể thực khuẩn Mycoplasma, virus

và thể thực khuẩn không đóng vai trò quan trọng trong tiêu hoá thức ăn Quần thể VSV dạ cỏ có sự biến đổi theo thời gian và phụ thuộc vào tính chất của khẩu phần ăn Hệ VSV dạ cỏ đều là VSV yếm khí và sống chủ yếu bằng năng lượng sinh ra từ quá trình lên men các chất dinh dưỡng

* Vi khuẩn (Bacteria)

Vi khuẩn xuất hiện trong dạ cỏ loài nhai lại trong lứa tuổi còn non dù chúng được nuôi cách biệt hoặc cùng với mẹ chúng Thông thường vi khuẩn chiếm số lượng lớn nhất trong hệ VSV dạ cỏ và là tác nhân chính trong quá trình tiêu hoá xơ Tính từ năm 1941 là năm Hungate công bố những công trình nghiên cứu đầu tiên về VSV dạ cỏ đến nay đã có hơn 200 loài vi khuẩn

dạ cỏ đã được mô tả (Theodorou và France, 1993)[46] Tổng số vi khuẩn có trong dạ cỏ thường vào khoảng 109 – 1010 tế bào/g chất chứa dạ cỏ Trong dạ

cỏ vi khuẩn ở thể tự do chiếm khoảng 25 – 30%, số còn lại bám vào các mẩu thức ăn, trú ngụ ở các nếp gấp biểu mô và bám vào protozoa

Sự phân loại vi khuẩn dạ cỏ có thể được tiến hành dựa vào cơ chất mà

vi khuẩn sử dụng hay sản phẩm lên men cuối cùng của chúng Sau đây là một

số nhóm vi khuẩn dạ cỏ chính:

- Vi khuẩn phân giải xenluloza Đây là nhóm có số lượng rất lớn trong dạ cỏ

của những gia súc sử dụng khẩu phần giàu xenluloza

- Vi khuẩn phân giải hemixenluloza Những vi khuẩn có khả năng thuỷ phân

xenluloza thì cũng có khả năng sử dụng hemixenluloza Tuy nhiên, không phải tất cả các loài sử dụng được hemixenluloza đều sử dụng được xenluloza

- Vi khuẩn phân giải tinh bột Trong dinh dưỡng carbohydrate của loài nhai

lại, tinh bột đứng vị trí thứ hai sau xenluloza Phần lớn tinh bột theo thức ăn vào dạ cỏ được phân giải nhờ hoạt động của vi sinh vật Tinh bột được phân giải bởi nhiều loại vi khuẩn trong đó có cả những vi khuẩn phân giải xenluloza

- Vi khuẩn phân giải đường Hầu hết các vi khuẩn sử dụng được các loại

polysaccharid nói trên thì cũng sử dụng đường disaccharid và monosaccharid Cellobioza cũng có thể là nguồn cung cấp năng lượng cho nhóm vi khuẩn này

vì chúng có men β-glucosidaza có thể thuỷ phân cellobioza

- 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 trong những trường hợp đặc biệt

- Vi khuẩn phân giải protein Sự phân giải protein và axit amin để sản sinh ra

amoniac trong dạ cỏ có ý nghĩa quan trọng đăc biệt 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 axit amin, peptit và isoaxit có nguồn gốc từ valine, leucine và isoleucine Như vậy cần phải có một lượng protein được phân giải trong dạ cỏ để đáp ứng nhu cầu này của vi sinh vật dạ cỏ

- Vi khuẩn tạo mêtan Nhóm vi khuẩn này rất khó nuôi cấy trong ống nghiệm,

cho nên những thông tin về những vi sinh vật này còn hạn chế

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

các vitamin nhóm B và vitamin K

* Động vật nguyên sinh (Protozoa)

Protozoa xuất hiện trong dạ cỏ khi gia súc bắt đầu ăn thức ăn thực vật khô Sau khi đẻ và trong thời gian bú sữa dạ dày trước không có protozoa Protozoa không thích ứng với môi trường bên ngoài và bị chết nhanh Trong

dạ cỏ protozoa có số lượng khoảng 105 – 106 tế bào/g chất chứa dạ cỏ, ít hơn

vi khuẩn nhưng do có kích thước lớn hơn nên có thể tương đương về sinh khối Có hơn 100 loài protozoa trong dạ cỏ đã được xác định Mỗi loài gia súc

có số loài protozoa khá đặc thù

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 xenluloza nhưng cơ chất chính vẫn là đường và tinh bột vì thế mà khi gia súc ăn khẩu phần nhiều bột đường thì số lượng 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, do đó mà thức ăn dễ dàng chịu tác động của vi khuẩn

- Tích luỹ polysaccarid Protozoa có khả năng nuốt tinh bột ngay sau khi ăn Polysaccarid này có thể được phân giải về sau hoặc không bị lên men

ở dạ cỏ mà được phân giải thành đường đơn và được hấp thu ở ruột Điều này không những quan trọng với protozoa mà còn có ý nghĩa dinh dưỡng cho gia súc nhai lại nhờ hiệu ứng đệm chống phân giải đường quá nhanh làm giảm pH đột ngột, đồng thời cung cấp năng lượng từ từ hơn cho nhu cầu của bản 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 gia súc (linoleic, linolenic) được protozoa nuốt và đưa xuống phần sau của đường tiêu 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, 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 vi khuẩn 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 protein nói chung Protozoa cũng góp phần làm tăng nồng độ amoniac trong dạ cỏ do sự phân giải protein của 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

Với tính chất hai mặt như trên protozoa có vai trò khác nhau tuỳ theo bản chất của khẩu phần Đối với những khẩu phần dựa trên thức ăn thô nghèo protein thì hoạt động của protozoa là không có lợi cho vật chủ, do đó loại bỏ chúng trong dạ cỏ sẽ làm tăng năng suất gia súc Ngược lại, đối với khẩu phần giàu thức ăn tinh có nhiều protein thì sự hiện diện và hoạt động của protozoa lại có lợi

* Nấm (Fungi)

Nấm trong dạ cỏ mới chỉ được nghiên cứu trong vòng chưa đến 30 năm nay và vị trí của nó trong hệ sinh thái dạ cỏ còn phải được làm sáng tỏ thêm Chúng thuộc loại vi sinh vật yếm khí nghiêm ngặt với chu kỳ sống có hai pha

là pha bào tử và pha thực vật Nấm là vi sinh vật đầu tiên xâm nhập và tiêu hoá thành phần cấu trúc thực vật bắt đầu từ bên trong

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, góp phần phá vỡ các mảnh thức ăn trong quá trình nhai lại

Sự phá vỡ này tạo điều kiện cho vi khuẩn bám vào cấu trúc tế bào và tiếp tục quá trình phân giải xơ

- Mặt khác, bản thân nấm cũng tiết ra các loại men phân giải hầu hết các loại gluxit Phức hợp men tiêu hoá xơ của nấm dễ hoà tan hơn men của vi khuẩn Chính vì thế nấm có khả năng tấn công các tiểu phần thức ăn cứng hơn

và lên men chúng với tốc độ nhanh hơn so với vi khuẩn Một số loại gluxit không được nấm sử dụng là pectin, axit polygalacturonic, arabinoza, fructoza, manoza và galactoza

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

2.1.3 Quá trình tiêu hóa thức ăn và trao đổi chất trong dạ cỏ

Thức ăn vào dạ cỏ là nguồn cơ chất cho quá trình lên men bởi vi sinh vật, phần không được lên men sẽ chuyển qua dạ tổ ong, dạ múi khế (1-2cm ở bò), một phần tiềm tàng cho quá trình lên men được thoát qua quá trình lên men dạ

cỏ Lượng thoát qua tùy thuộc vào mức độ nuôi dưỡng Lượng thoát qua tăng lên khi lượng thức ăn ăn vào tăng và kích thước thức ăn nhỏ Tốc độ chuyển dời thức ăn trong dạ cỏ tăng lên ở thức ăn dạng lỏng hơn thức ăn dạng cứng

Vì sự vắng mặt ô xy trong các dạ trước, nên vi sinh vật có thể giải phóng một lượng năng lượng nhỏ từ thức ăn, khoảng 4-5 phân tử ATP từ quá trình lên men 1 phân tử glucoza Sự phát triển vi sinh vật không chỉ cần năng lượng

mà chúng còn cần nguồn ni tơ, khoáng cho quá trình tổng hợp sinh khối Các thành phần dinh dưỡng quan trọng trong thức ăn của gia súc nhai lại bao gồm: carbohydrates, hợp chất chứa ni tơ và lipít Các quá trình trao đổi chất của từng thành phần dinh dưỡng được tổng hợp như sau:

* Tiêu hoá carbohydrates (CHO)

Carbohydrates chiếm khoảng 70-80% vật chất khô trong khẩu phần gia súc nhai lại và được phân chia thành CHO cấu trúc và CHO phi cấu trúc của vách tế bào thực vật (Van Soest, 1994)[50] Loại CHO không có cấu trúc bao gồm: đường, tinh bột và pectins Các loại đường tự do hoặc là carbohydrates hòa tan là những đường đơn hay đường đa chứa 2 đến 6 phân

tử glucoza Pectin là phần liên kết với vách tế bào thực vật nhưng không liên kết với phần đã lignin hóa ở vách tế bào Carbohydrates cấu trúc bao gồm xenluloza, hemixenluloza và phenolic lignin Những thành phần này nằm ở vách tế bào thực vật và không hòa tan trong dung dịch trung tính Carbohydrates cấu trúc bao gồm phần không hòa tan có thể tiêu hóa và phần không tiêu hóa được

Quá trình lên men carbohydrates cấu trúc bắt đầu sau pha chậm Trong pha chậm này vi khuẩn bám chặt vào các thành phần không hòa tan của thức

ăn và các men được tổng hợp Một lượng nhỏ carbohydrates hòa tan trong khẩu phần có vai trò thúc đẩy quá trình phân giải carbohydrates không hòa tan bằng cách thúc đẩy sự tăng sinh khối vi khuẩn

Carbohydrates phi cấu trúc không đòi hỏi pha chậm và quá trình lên men với tốc độ nhanh, diễn ra ngay sau khi ăn vào Đường tự do được xem như lên men ngay lập tức Mặc dù tỷ lệ phân giải tiềm tàng cao, nhưng một số carbohydrates như là tinh bột, fructosans được thoát qua dạ cỏ Nhìn chung khoảng 90% của tổng số xenluloza, hemixenluloza, pectin và đường tự do tiêu hoá được phân giải ở dạ cỏ, phần còn lại được tiêu hóa ở túi mù

Sản phẩm của quá trình lên men được hấp thu ở dạ cỏ là các axít béo bay hơi (AXBBH), chủ yếu là axít acetic, propionic và butyric Tỷ lệ giữa các axít này tùy thuộc rất lớn vào cấu trúc khẩu phần ăn Ngoài ra quá trình lên men còn tạo ra các loại khí: carbonic (CO2), metan (CH4)

Các axit béo bay hơi sản sinh trong quá trình lên men ở dạ cỏ được hấp thu vào máu qua vách dạ cỏ Đó chính là nguồn năng lượng cho động vật nhai lại, nó cung cấp khoảng 70 - 80% tổng số năng lượng được hấp thu bởi gia súc nhai lại ATP cũng được hình thành trong quá trình lên men carbohydrates Sự sinh trưởng của VSV dạ cỏ phụ thuộc rất lớn vào nguồn cung cấp năng lượng này

* Chuyển hoá các hợp chất chứa nitơ:

Hợp chất chứa nitơ trong thức ăn của gia súc nhai lại bao gồm: protein thực và nitơ phi protein (NPN) Protein thô có thể được phân thành loại hòa tan và loại không hòa tan Cũng giống như carbohydrates, protein thô loại hòa tan được phân giải hầu như hoàn toàn và ngay lập tức sau khi ăn vào Loại protein không hòa tan chứa cả phần được phân giải và phần không được phân giải tại dạ cỏ

Theo NRC, (2001)[34] protein thô có thể phân chia thành 3 thành phần như sau: protein hòa tan, protein có tiềm năng phân giải và protein không phân giải trong dạ cỏ (RUP) Protein hòa tan và protein có tiềm năng phân giải trong dạ cỏ là khác nhau về đặc điểm phân giải nhưng có thể được xếp vào một nhóm là protein phân giải dạ cỏ (RDP) Như vậy sẽ có loại protein phân giải nhanh, trung bình và chậm Tốc độ phân giải tùy thuộc vào đặc điểm của thức ăn, hoạt động phân giải của VSV và môi trường dạ cỏ

Cả vi khuẩn, protozoa, nấm dạ cỏ đều tham gia vào quá trình phân giải các hợp chất chứa nitơ Tuy vậy, vi khuẩn dạ cỏ là thành phần quan trọng nhất trong quá trình tiêu hoá Khoảng 30-50% loài vi khuẩn được phân lập từ dạ cỏ

là có khả năng phân giải protein và đóng góp hơn 50% hoạt động phân giải protein trong dạ cỏ Khả năng phân giải protein của protozoa cao hơn vi khuẩn song chỉ có khoảng 10-20% protozoa hoạt động phân giải protein (Nugent và Mangan, 1981)[38]

Quá trình chuyển hoá các hợp chất chứa nitơ trong dạ cỏ của gia súc nhai lại có thể được tóm tắt qua sơ đồ 2.2

Gan

NH 3 ->Urê

Thận

Protein không bị phân giải ở dạ cỏ (escaped protein) là loại protein có nguồn gốc từ thức ăn không phân giải bởi VSV dạ cỏ và được tiêu hoá ở ruột Trong loại này có thành phần dễ bị phân giải song do có tốc độ chuyển dời nhanh, không đủ thời gian cho VSV tấn công

* Quá trình chuyển hoá lipid trong dạ cỏ

Lipid trong thức ăn của gia súc nhai lại thường có hàm lượng thấp Trong các loại cỏ và các loại hạt ngũ cốc hàm lượng lipid chỉ có khoảng 4-6% Tuy nhiên, trong nhiều loại hạt chứa dầu cao làm thức ăn bổ sung cho gia súc nhai lại có chứa hàm lượng lipid cao tới 36% như hạt lanh (Bo Gohl, 1975)[19] Các dạng lipid là triglycerid, galactolipid (thành phần chính lipid trong các loại thức ăn xơ) và phospholipid Enzyme của cây cỏ và vi khuẩn đều liên quan đến quá trình phân giải lipid Có nhiều bằng chứng rõ ràng của quá trình trao đổi lipid diễn ra ở dạ cỏ là phản ứng phân giải lipid, quá trình hydrogen hoá của các axít béo không no và quá trình tổng hợp lipid vi sinh vật Các axít béo không no nhanh chóng bị hydrogen hoá trước để tạo thành phân tử monoenoic axít và cuối cùng tạo thành stearic axít Quá trình này được thực hiện chủ yếu bởi vi khuẩn (Jenkins, 1993)[25]

Một vấn đề quan trọng nữa là nếu hàm lượng lipid cao trong khẩu phần của gia súc nhai lại làm giảm quá trình tiêu hoá vách tế bào thực vật vì nó tạo

ra ảnh hưởng âm tính đến khu hệ vi sinh vật dạ cỏ, ảnh hưởng đến quá trình thuỷ phân lipid và quá trình no hoá các axít béo Nhiều ý kiến cho rằng mức

độ cao của lipid trong khẩu phần có thể gây độc cho protozoa trong dạ cỏ (Armentano và cộng sự, 1993)[14]

2.1.4 Quá trình tổng hợp protein vi sinh vật trong dạ cỏ

Protein vi sinh vật dạ cỏ có vai trò quan trọng trong dinh dưỡng gia súc nhai lại Nó chứa khoảng 50-75% protein thực đựơc hấp thu ở ruột non

và vì vậy cung cấp một lượng lớn amino axít cho vật chủ (Preston và Leng,

1987)[41] Quá trình sinh tổng hợp protein vi sinh vật dạ cỏ có thể được tóm tắt qua sơ đồ 2.3

Hình 2.3 Các chất dinh dưỡng cần thiết cho tổng hợp VSV dạ cỏ

Như vậy, protein vi sinh vật cung cấp cho vật chủ chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như là: hiệu quả tổng hợp tế bào vi sinh vật, lượng chất hữu cơ bị phân giải ở dạ cỏ, lượng vi sinh vật trôi xuống phần sau của ống tiêu hoá Bauchop và Elsden, (1960)[16] đề nghị để diễn tả hiệu suất sinh trưởng vi sinh vật là YATP, có nghĩa là số gam vật chất khô vi sinh vật được sản xuất trên 1 phân tử gam ATP có sẵn Hiệu suất tổng hợp protein vi sinh vật (eMCP) và lượng protein sẵn có được tiêu hoá ở ruột non khác nhau đáng kể

ở các khẩu phần ăn khác nhau Poppi và cộng sự, (1995)[40] cho biết eMCP giá trị thấp khoảng 33 g MCP/kg chất hữu cơ tiêu hoá (DOM) ở cỏ khô nhiệt đới chất lượng thấp, đối với cỏ ôn đới chất lượng cao giá trị eMCP là 215 g/kgDOM Giá trị eMCP của các hệ thống nuôi dưỡng gia súc hiện tại trong

Nitơ

Khoáng (P, Mg, S)

Protein VSV

VSV

khoảng 130 - 162g MCP/kgDOM Hiệu suất sinh tổng hợp cũng chịu ảnh hưởng bởi môi trường lý, hoá dạ cỏ như tốc độ pha loãng, áp suất thẩm thấu,

pH, khả năng đệm (Satter, 1974)[43]

Quá trình tổng hợp protein của vi sinh vật dạ cỏ chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố Một số yếu tố cơ bản sau đây đã ảnh hưởng sâu sắc đến quá trình sinh tổng hợp protein vi sinh vật và ảnh hưởng đến hiệu quả chăn nuôi gia súc nhai lại

* Ảnh hưởng của hợp chất chứa ni tơ đến sinh tổng hợp protein của vi sinh vật

Nguồn nitơ chính cho quá trình sinh tổng hợp protein vi sinh vật trong dạ

cỏ là ammonia, vì vậy đảm bảo nồng độ ammonia thích hợp trong dạ cỏ để cung cấp nguồn ni tơ cho sinh trưởng của vi sinh vật được xem là ưu tiên số một nhằm tối ưu hoá quá trình lên men thức ăn Ammonia có thể là nguồn nitơ duy nhất cho sinh tổng hợp protein và các hợp chất chứa ni tơ khác ở vi khuẩn dạ cỏ (Nolan và Leng, 1972)[37] Vi khuẩn có khả năng tổng hợp tất cả các axit amin từ sản phẩm cuối cùng và sản phẩm trao đổi trung gian của quá trình phân giải carbohydrates, protein hoặc là NPN Nhiều tài liệu cho rằng

80 - 82 % các loại vi khuẩn dạ cỏ có khả năng tổng hợp protein từ amoniac (Maeng và cộng sự, 1976)[28] Nồng độ NH3 trong dạ cỏ có ảnh hưởng sâu sắc đến cả quá trình phân giải và tổng hợp sinh khối vi sinh vật Các loài phân giải xenluloza có thể sử dụng ammoniac cho quá trình tổng hợp amino axit, tuy nhiên đòi hỏi một số axít mạch nhánh

Nồng độ NH3 tối thiểu trong dịch dạ cỏ cho tối đa hiệu suất tổng hợp ni

tơ của vi sinh vật được ước tính trong tiêu hoá in vitro xấp xỉ 50mg/lit dịch dạ

cỏ và trong tiêu hoá in vivo cũng rất khác nhau tuỳ thuộc khẩu phần ăn, trong

khoảng 20-80mg/lít dịch dạ cỏ (Satter, 1986) Tuy nhiên, nồng độ NH3 cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp protein vi sinh vật phụ thuộc rất lớn vào pH

dịch dạ cỏ, vì thế có sự liên quan tỷ lệ NH3 : NH4+ pH dạ cỏ thường ổn định trong khoảng 6,5 -7 khi gia súc được nuôi khẩu phần thức ăn xơ thô không được bổ sung thức ăn tinh, pH dịch dạ cỏ sẽ thấp xuống khi gia súc được bổ sung thức ăn tinh vào khẩu phần Visek, (1968)[51] chỉ ra rằng ion NH4+ là dạng chính của ammoniac cho quá trình sinh tổng hợp protein của vi sinh vật

và có thể kết luận rằng nồng độ NH4+ tăng lên khi pH dịch dạ cỏ giảm xuống Nguồn nguyên liệu sẵn có cho sự tổng hợp sinh khối vi sinh vật chịu ảnh hưởng lớn bởi số lượng và bản chất hoá học của ni tơ trong khẩu phần ăn gia súc Ammonia đóng vai trò quan trọng cho sinh khối vi sinh vật, song các đoạn peptid và amino axít có thể tham gia 20-60% nhu cầu nitơ cho vi sinh vật

dạ cỏ (Nolan và Leng, 1972) Nhiều loại vi khuẩn thích sử dụng peptid hơn amino axít và vì thế nhu cầu ATP cho sinh tổng hợp protein giảm xuống

* Ảnh hưởng của năng lượng đến sinh tổng hợp protein vi sinh vật

Giống như các sinh vật khác, vi sinh vật dạ cỏ cũng cần năng lượng cho duy trì và sinh trưởng Trong dạ cỏ nguồn năng lượng ở dạng ATP là sản phẩm của quá trình lên men carbohydrates

Quá trình tăng sinh khối vi sinh vật dạ cỏ đòi hỏi nguồn năng lượng và nguyên liệu ban đầu cho các phản ứng sinh hóa tổng hợp nên các đại phân

tử Trong đó quan trọng nhất là protein, axit nucleic, polysaccarides và lipid Các vật chất ban đầu và năng lượng cho quá trình phát triển của vi sinh vật được sinh ra từ quá trình phân giải vật chất trong dạ cỏ Sự phát triển của khu hệ sinh vật dạ cỏ tùy thuộc rất lớn vào nguồn năng lượng sẵn

có như ATP cho các phản ứng sinh hóa Vì vậy hiệu suất sinh trưởng vi sinh vật được diễn đạt bằng gam VCK vi sinh vật hoặc là protein vi sinh vật /đơn vị năng lượng sẵn có (Y ATP)

* Ảnh hưởng của sự đồng bộ cung cấp năng lượng và protein đến quá trình sinh tổng hợp protein vi sinh vật

Nhiều báo cáo cho rằng có ảnh hưởng của sự đồng bộ năng lượng và ni

tơ cung cấp đến sinh trưởng của vi sinh vật Sumsel và cộng sự, (1994); Sinclair và cộng sự, (1995) quan sát thấy rằng sự đồng bộ giữa năng lượng và protein trong dạ cỏ đã làm tăng sản lượng protein vi sinh vật từ 11-12% Nhiều tiêu chuẩn được áp dụng đảm bảo sự cân bằng năng lượng và ni tơ trong dạ cỏ Để cho duy trì, tỷ lệ giữa protein phân giải dạ cỏ có hiệu quả (ERDP)

và năng lượng trao đổi lên men (FME) nên là 9,0 g/MJ (AFRC,1993) [11] Tuy vậy, để tối đa hoá sản lượng vi sinh vật trong dạ cỏ, một sự cân bằng tối

ưu giữa ni tơ và năng lượng nên là 26,1 gam N/kg chất hữu cơ phân giải dạ cỏ hoặc 25 g N phân giải dạ cỏ (RDM)/kg RDOM (Czerkawski, 1986) hoặc 27 g RDN/kg RDOM (Gunter và cộng sự, 1995)[20]

2.2 NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TIÊU HÓA DẠ CỎ

Dạ cỏ có hệ vi sinh vật sống cộng sinh rất phát triển và đây là tác nhân chính trong quá trình tiêu hóa thức ăn ở gia súc nhai lại Dạ cỏ có môi trường thuận lợi cho vi sinh vật lên men kị khí: nồng độ oxy < 1%, nhiệt độ tương đối ổn định 38-420C, pH 5,5-7,4 Môi trường dạ cỏ phụ thuộc vào:

- Loại và lượng thức ăn ăn vào

- Nhào trộn theo chu kì thông qua sự co bóp của dạ cỏ

- Nước bọt và nhai lại

- Khuếch tán và chế tiết vào dạ cỏ

- Hấp thu các chất dinh dưỡng vào dạ cỏ

- Chuyển dịch các chất xuống bộ máy tiêu hóa

Chỉ ở điều kiện không bình thường thì môi trường dạ cỏ mới bị rối loạn

Ví dụ cho ăn khẩu phần quá nhiều thức ăn tinh dẫn tới hội chứng Lacto axit bởi vì pH dạ cỏ giảm, do sự sinh trưởng của Steptococcus bovis giảm và sự tích tụ của axit lactic

Nước bọt được đổ vào dạ cỏ lỉên tục và duy trì thức ăn ở dạng lỏng, tạo thuận tiện cho việc tiêu hóa thức ăn Khối lượng nước bọt động vật nhai lại tiết ra phụ thuộc vào khẩu phần Cộng đồng vi sinh vật cũng ảnh hưởng đến lượng nước bọt Sự có mặt của Protozoa làm giảm sự tiết nước bọt vì Protozoa hấp thu mạnh tinh bột và đường, do vậy không cần tiết nước bọt nhiều để duy trì pH dạ cỏ Nước bọt là dung dịch đệm bicacbonate, pH=8 có chứa nồng độ ion Na+,P - cao Nước bọt và sự di chuyển các ion bicacbonate qua biểu mô dạ cỏ giúp cho ổn định pH Dung dịch đệm dạ cỏ là môi trương thích hợp cho sự phát triển của bacteria, nấm và protozoa Môi trường trung tính ở dạ cỏ luôn được duy trì do pH dạ cỏ được điều chỉnh liên tục bởi các quá rình trên, việc hấp thu axit béo bay hơi đã đảm bảo cho quá trình lên men liên tục Khối lượng vi sinh vật trong dạ cỏ được duy trì ở mức ổn định bằng

di chuyển vi sinh vật xuống dạ dưới chết và phân hủy các vi sinh vật ngay trong dạ cỏ

Tiêu hóa ở dạ cỏ chính là tiêu hóa các thức ăn xơ chứa trong đó, các yếu

tố ảnh hưởng tới độ axit dạ cỏ chính là yếu tố chủ yếu kiểm soát quá trình tiêu hóa này

- Tầm quan trọng của nước bọt

Gia súc nhai lại kiểm soát độ axit trong dạ cỏ thông qua quá trình tiết nước bọt trong khi ăn và nhai lại Nước bọt kiềm hoá và trung hoà các axit có

ở dạ cỏ và các axit được tạo ra trong dạ cỏ Lượng nước bọt tiết ra phụ thuộc nhiều vào thời gian ăn và nhai lại vì ăn và nhai lại là lúc lượng nước bọt tiết ra nhiều nhất Lượng axit sản sinh ra khi lên men phụ thuộc trực tiếp vào tỷ lệ tiêu hoá các loại thức ăn cho ăn Như vậy, lượng axit sản sinh ra khi lên men một đơn vị khối lượng rơm chỉ bằng một nửa lượng axit sản sinh ra khi lên một đơn vị khối lượng ngũ cốc Đây là vấn đề cần quan tâm khi phối hợp thức

ăn nhiều xơ với thức ăn tinh bột hoà tan và đường trong khẩu phần của bò

Bởi vì ăn thức ăn tinh hỗn hợp gia súc nhai lại ít hơn, sản sinh ít nước bọt hơn trên một đơn vị khối lượng ngũ cốc, mặc dù lý tưởng là cần có nhiều nước bọt hơn để hạn chế hạ pH dạ cỏ Nếu cho bò ăn hạt ngũ cốc nghiền thì pH dạ cỏ

sẽ ổn định ở mức từ 5,2-5,4; trái lại, khi cho chúng ăn rơm hoặc các loại

cỏ khô có chất lượng từ xấu đến trung bình thì pH dạ cỏ sẽ ổn định ở mức từ 6,8-7,0

dạ cỏ, nhất là năng lượng dễ lên men Tuy nhiên, mức thức ăn tinh trong khẩu phần lại phụ thuộc rất nhiều vào tổng khối lượng thức ăn cần cho ăn, hay nhu cầu dinh dưỡng của con vật Nhu cầu dinh dưỡng càng cao càng thì càng phải đưa nhiều thức ăn tinh vào khẩu phần và khi đó có nhiều vấn đề nảy sinh liên quan đến hạ pH dạ cỏ Đây là vấn đề lớn nhất đối với bò sữa cao sản cần tiêu thụ một khối lượng lớn thức ăn tinh Không thể nói chính xác tỷ lệ thức ăn tinh nên chiếm bao nhiêu phần trăm trong khẩu phần vì chúng phụ thuộc vào các yếu tố khác như mức nhu cầu dinh dưỡng và cách thức phân phối thức ăn cho bò trong ngày Nếu gia súc chỉ ăn khẩu phần duy trì thì sự phân giải xơ sẽ không bị ảnh hưởng nếu trong khẩu phần ăn chứa 50% thức ăn tinh Nếu mức nuôi dưỡng cao hơn, phải cho ăn nhiều thức ăn tinh, làm cho dạ cỏ có pH thấp hơn 6,2, tiêu hoá

xơ sẽ ở dưới mức tối ưu Tỷ lệ tiêu hoá và lượng thức ăn ăn vào giảm nhiều hay

ít thuộc vào độ dài thời trong ngày có pH dạ cỏ thấp hơn 6,2

kỹ (nghiền quá mịn) sẽ gây thêm trở ngại cho tiêu hoá Cho ăn hạt ngũ cốc nguyên hạt hay chỉ nghiền dập sẽ tăng thời gian ăn và nhai lại, vì thế tăng lượng nước bọt tiết ra Kết quả là pH dạ cỏ cao hơn và ít ảnh hưởng tới tiêu hoá xơ trong dạ cỏ hơn so với khi nghiền quá mịn

VSV phân giải xơ

VSV phân giải tinh bôt

Hoạt lực

- Chế độ ăn

Nếu cần cho bò ăn một lượng lớn thức ăn tinh hỗn hợp, chúng ta có thể khắc phục hiện tượng hạ pH dạ cỏ quá thấp bằng cách cho gia súc ăn các thức

ăn này làm nhiều bữa (cho ăn nhiều lần rải đều trong ngày) Khi cho gia súc

ăn nhiều thức ăn tinh hỗn hợp một ngày hai lần trong ngày, độ axit cao nhất (hoặc pH thấp nhất) vào 2-3 giờ sau khi ăn và ức chế vi sinh vật phân giải xơ

- Thay đổi khẩu phần ăn

Nhiều rủi ro gặp phải trong quản lý nuôi dưỡng gia súc nhai lại không đúng cách xuất hiện khi thay đổi khẩu phần ăn Thay đổi khẩu phần cho gia súc dạ dày đơn như lợn và con người tương đối an toàn, nhưng thay đổi đột ngột khẩu phần ăn của gia súc nhai lại là cực kỳ nguy hiểm vì nó làm thay đổi các vi sinh vật lên men trong dạ cỏ Thay đổi nguy hiểm nhất là chuyển từ một khẩu phần thức ăn thô sang một khẩu phần nhiều thức ăn tinh Theo Orskov (1994)[39] lúc này axit lactic tích luỹ lại vì vi khuẩn thường sử dụng axit này không có mặt trong dạ cỏ và đó là một nguyên nhân gây hội chứng nhiễm axit dạ cỏ (rumen acidosis)

2.3 KHẨU PHẦN TRỘN HOÀN CHỈNH – TMR (TOTAL MIXED RATION)

TMR là hỗn hợp thức ăn mà ở đó thức ăn thô xanh, thức ăn tinh, phụ phẩm, thức ăn bổ sung khoáng, vitamin được phối hợp thành một hỗn hợp thức ăn hoàn chỉnh dinh dưỡng đáp ứng nhu cầu của từng nhóm bò, sau đó cho bò ăn tự do

2.3.1 Lợi ích của việc sử dụng TMR

- Ổn định pH dạ cỏ, tạo môi trường lý tưởng cho vi sinh vật dạ cỏ hoạt động, thích hợp với sinh lý tiêu hóa của động vật ăn cỏ

- Giảm mạnh nguy cơ bò bị rối loạn tiêu hóa và các bệnh khác do ăn nhiều thức ăn tinh

Hình 2.5: Ảnh hưởng của phương pháp cho ăn đến pH dạ cỏ

Hình 2.5 cho thấy, với phương pháp cho ăn TMR, pH của dạ cỏ được duy trì ổn định theo thời gian, thuận lợi cho quá trình nên men của dạ cỏ Với phương pháp cho ăn truyền thống nhiều lần/ngày (4lần/ngày) thì pH dạ cỏ bị thay đổi ở mức thấp, nhưng khi chỉ cho ăn 2lần/ngày thì pH dạ cỏ bị thay đổi rất mạnh ảnh hưởng đến hoạt động của hệ vi sinh vật dạ cỏ

- Bên cạnh ưu điểm làm ổn định pH dạ cỏ, phương pháp cho ăn TMR còn giúp các vi sinh vật dạ cỏ hoạt động tốt hơn thông qua việc cung cấp đồng thời các chất dinh dưỡng trong cùng một lúc Với một miếng thức ăn TMR ăn vào, vi sinh vật được cung cấp đồng thời, đầy đủ, và cân bằng các chất dinh dưỡng cần thiết cho quá trình sống, sinh trưởng và phát triển của chúng Nuôi gia súc nhai lại trước hết là nuôi vi sinh vật dạ cỏ, tạo điều kiện tốt nhất cho

sự hoạt động của chúng cũng chính là tạo điều kiện tốt nhất cho sự tiêu hóa thức ăn ở gia súc nhai lại Đó chính là ưu điểm nổi bật của phương pháp cho

ăn TMR

cho ăn 2 lần/ngày

- Tận dụng được nhiều loại nguyên liệu để sản xuất: cỏ khô, cỏ ủ, ngũ cốc, .nhất là các loại phụ phế phẩm của ngành công nghiệp thực phẩm mà nếu cho ăn riêng lẻ bò khó thể ăn được vì không hợp khẩu vị (do mùi vị hoặc quá cứng,…) Nếu được trộn chung vào một khẩu phần thật đều, bò không thể chọn lựa loại nguyên liệu này bỏ loại khác

- Kiểm soát được hiệu quả sử dụng thức ăn; dễ dàng phát hiện những vấn đề do khẩu phần thức ăn gây ra nhờ theo dõi biến động lượng sữa hàng ngày, từ đó điều chỉnh bổ sung cho phù hợp nhu cầu; giúp bò kéo dài độ ổn định của chu kỳ cho sữa, khai thác được nhiều kỳ sữa hơn, nhất là bò cao sản không bị suy kiệt phải loại thải sớm, lãng phí

* Nhược điểm của loại thức ăn hỗn hợp TMR

- Phải sử dụng một số máy móc có tiêu tốn năng lượng (máy thái, máy nghiền, máy trộn, )

- Các bò cá biệt (năng suất rất cao, gầy yếu, bệnh nặng, ) không được quan tâm thực sự phù hợp và đầy đủ

- TMR được sản xuất và sử dụng trong ngày nên khó lưu trữ, bảo quản được lâu vì dễ bị lên men, thối hỏng, mốc,

2.3.2 Cách xây dựng TMR

*Chuẩn bị nguyên liệu thức ăn

TMR cần thức ăn có chất lượng cao và ổn định, đặc biệt là thức ăn thô

Cỏ xanh có hàm lượng nước cao nhất, chất khô thấp dao động từ 13-20%, vì vậy chỉ nên đưa vào 4-5 kg/con/ngày Cỏ ủ, cây bắp ủ nếu có hàm lượng chất khô thấp hơn 25% cũng chỉ nên sử dụng 3-5 kg/con/ngày Phần thức ăn còn lại là cỏ khô, rơm (chất khô >85%), cỏ héo chất khô >50% Cỏ xanh non cần phơi héo từ 1-2 nắng để đạt chất khô từ 50-55% Độ dài của cỏ trước khi đua vào trộn (hoặc ủ) phải được cắt ngắn từ 1-2 cm Thức ăn hạt, khô dầu chỉ cần

đập vỡ, kích cỡ 0,3-0,5cm, không cần nghiền mịn Phải biết chính xác chất khô và dinh dưỡng của mỗi loại thức ăn trước khi sử dụng

*Phân nhóm bò

Những con bò có cùng nhu cầu các chất dinh dưỡng sẽ được phân vào một nhóm Trong một nhóm càng đạt được sự đồng đều về khối lượng, thể trạng và năng suất sữa thì hiệu quả sử dụng TMR càng cao Tuy nhiên, khi phân làm nhiều nhóm sẽ gây khó khăn trong việc quản lý Trong một đàn có thể phân làm các nhóm như sau:

- Nhóm bò sau khi sinh: gồm những con bò vừa sinh bê đến 2-3 tuần sau khi bò đã phục hồi sức khoẻ Nhóm này gồm ít bò, cần không gian rộng, có thể gồm cả những bò gầy yếu của nhóm khác

- Bò tơ đẻ lứa đầu: vì bò tơ mới sinh ăn kém hơn bò già 15-20% DM, bị

bò già tranh ăn Trong khi nhu cầu dinh dưỡng không chỉ cho sữa mà còn cho tăng trọng cơ thể, vì vậy phải phân thành nhóm riêng Sau khi đẻ 20 ngày có thể nhập vào nhóm đàn cái cùng năng suất

- Bò già cao sản: nhóm bò này cân khẩu phần dinh dưỡng cao để duy trì năng suất sữa và thể trạng tốt

- Nhóm bò có năng suất thấp: nhóm này gồm cả bò tơ và bò già có năng suất thấp, thể trạng bò béo, những bò đã mang thai giai đoạn sau và năng suất sữa đang giảm

- Nhóm bò cạn sữa: gồm những bò vừa cạn sữa đến 30-45 ngày sau cạn sữa

- Nhóm bò sắp sinh: gồm những bò trước khi sinh 2-3 tuần

*Xác định công thức phối trộn TMR cho mỗi nhóm bò

Mọi chất dinh dưỡng đều nằm trong vật chất khô của thức ăn Khi bò không ăn đủ chất khô từ TMR cũng có nghĩa là bò thu nhận vào lượng dinh

dưỡng không thoả mãn nhu cầu Xác định nhu cầu chất khô ăn vào để từ đó tính toán hàm lượng chất dinh dưỡng trong chất khô của TMR cho mỗi nhóm

bò có ý nghĩa hết sức quan trọng

Bảng 2.1 Yêu cầu chất dinh dưỡng trong TMR của các nhóm bò sữa

sinh bê

Bò già cao sản

Bò tơ đẻ lứa đầu

Bò già thấp sản Chất khô ăn

Nguồn: James G Linn, University of Minnesota, St Paul; 1995

Chú thích: DIP: protein ăn vào được phân huỷ, UIP: protein ăn vào không bị phân huỷ, NE năng lượng, ADF: xơ hoà tan trong môi trường axit, NDF: xơ hoà tan trong dung dịch trung tính, NFC: carbohydrate không xơ, CP: protein thô

Sử dụng phần mềm máy tính để có được công thức thức ăn gồm nhiều loại nguyên liệu nhưng cân đối được các chất dinh dưỡng với giá rẻ nhất Hàm lượng vật chất khô của TMR sau khi phối trộn phải nằm trong khoảng 50-60%

Có thể trộn bằng tay hoặc cho vào bồn trộn Thứ tự cho nguyên liệu như sau: thức ăn hạt, thức ăn khoáng, rơm khô, cỏ héo, cỏ ủ, cỏ xanh Thời gian cho mỗi lần trộn tiếp thêm nguyên liệu khoảng 3 phút, thời gian trộn kéo dài thêm 5 phút kể từ sau khi cho nguyên liệu cuối cùng TMR sau khi trộn xong phải đều, khô rời là tốt Mịn quá hoặc ướt, dính, bết lại là không đạt Ngày trộn hai lần, trộn xong cho ăn ngay Nếu dùng thùng trộn có moteur hỗ trợ thì tính mỗi bò sữa cần khoảng 0,2m3 thùng trộn; số lượng thức ăn đưa vào trộn tối đa chỉ chiếm 75% thể tích của thùng Thí dụ trại có 40 con bò sữa thì cần thùng trộn có dung tích là: (40*0,2)/0,75 = 10,66 m3

Cho bò ăn

Với khẩu phần TMR thì cho bò ăn tự do là tốt nhất Lúc nào cũng có sẵn thức ăn ở máng ăn cho bò Tuy nhiên để tăng lượng thức ăn thu nhận thì nên cho thức ăn vào máng làm vài lần, không nên cho tất cả lượng thức ăn trong ngày của bò một lần vì như vậy sẽ tạo cảm giác thức ăn cũ, bò không thích ăn

2.4 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG TMR TRÊN THẾ GIỚI

Thức ăn dạng khẩu phần hoàn chỉnh (TMR) là loại thức ăn được phối trộn từ thức ăn thô, thức ăn hoặc phụ phẩm bổ sung protein (ví dụ hạt bông), thức ăn giàu năng lượng, khoáng và vitamin với tỷ lệ các nguyên liệu trong thức ăn được xác định sao cho sản phẩm cuối cùng là một khẩu phần cân đối

về dinh dưỡng cho nhóm gia súc sử dụng Sản xuất và sử dụng thức ăn TMR cho bò sữa là một kỹ thuật đã được phát triển từ lâu và hiện đang được người chăn nuôi bò sữa trên toàn thế giới quan tâm sử dụng, nhất là người chăn nuôi

ở khu vực Bắc Mỹ (Snowdon, 1991)[45]

Theo Snowdon (1991), Neitz và Dugmore (2007), Lammer và cộng sự (2007), phương thức sử dụng TMR trong chăn nuôi bò sữa cao sản có rất nhiều ưu điểm so với phương thức cho ăn riêng các loại thức ăn.[45],[36],[27]

Thứ nhất: sử dụng thức ăn TMR làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn của đàn

gia súc So với phương thức cho ăn các loại thức ăn riêng thì cho ăn thức ăn TMR làm tăng năng suất sữa cao hơn 5-8% và tăng sử dụng thức ăn 4% Mặt khác

vì các nguyên liệu trong TMR đã được trộn đều nên gia súc ăn được ăn khẩu phần cân bằng về dinh dưỡng trong mỗi miếng thức ăn nên môi trường dạ cỏ được duy trì ổn định và thích hợp cho sự phát triển của vi sinh vật, từ đó tăng cường khả năng tổng hợp protein của vi sinh vật dạ cỏ Hiệu quả sử dụng thức

ăn cao hơn còn do thức ăn TMR hạn chế các vấn đề về tiêu hóa và trao đổi chất của gia súc

Thứ hai: TMR cho phép việc lập khẩu phần và cho ăn được chính xác,

sát với nhu cầu của gia súc hơn vì tất cả các loại thức ăn đều được cân trước khi phối trộn và hỗn hợp sau khi trộn đều không cho phép gia súc lựa chọn loại thức ăn Tuy nhiên việc phối trộn và cho ăn phải được thực hiện một cách chặt chẽ và đúng cách

Thứ 3: Gia súc có thể được nhốt theo nhóm nhỏ và hạn chế sự di

chuyển của chúng

Thứ 4: TMR thuận lợi cho việc cơ giới hóa trong chăn nuôi bò sữa Thứ 5: Các loại thức ăn có bán trên thị trường đều có thể được sử dụng

một cách hiệu quả trong thức ăn TMR

Thứ 6: Cho phép linh hoạt hơn trong việc xây dựng khẩu phần vì có thể

sử dụng rất nhiều loại nguyên liệu khác nhau

Thứ 7: Việc trộn tất cả các loại nguyên liệu vào TMR cho phép các

thức ăn có hương vị kém hấp dẫn hoặc độ ngon miệng kém vẫn được gia súc

sử dụng hiệu quả

Tuy nhiên, bên cạnh những ưu điểm trên thì phương thức chăn nuôi bò sữa bằng thức ăn TMR cũng có những nhược điểm nhất định chẳng hạn như đòi

hỏi phải đầu tư trang thiết bị phối trộn, cân, sửa chuồng trại, kỹ năng lập khẩu phần và phối trộn, kỹ năng quản lý đàn nhất là vấn đề chia nhóm gia súc và có thể có hiệu quả kinh tế thấp đối với các trang trại chăn nuôi có sử dụng đồng

cỏ trong thời gian dài trong năm vì khi đó thời gian áp dụng phương thức chăn nuôi bằng TMR ngắn sẽ làm chi phí khấu hao lớn

Trang thiết bị cần thiết cho việc sản xuất thức ăn dạng TMR cũng đã được nghiên cứu và cải tiến không ngừng Máy trộn là thiết bị quan trọng nhất trong hệ thống này và tùy theo nhu cầu của người sử dụng mà nhà chế tạo máy có thể sản xuất các sản phẩm với các thông số kỹ thuật phù hợp Thông thường có 3 loại máy trộn là máy dạng trục đứng, máy trục ngang, dạng thùng quay và dạng nhào trộn (Amaral-Phillips và cộng sự, 2002)[12] Với mỗi loại máy trộn, thời gian và kích thước các nguyên liệu thức ăn sẽ có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng của thức ăn TMR Satoh và cộng sự (2004)[42] cho biết thức ăn TMR có thành phần nguyên liệu thô là cây ngô ủ chua được gia súc sử dụng một cách không chọn lọc trong khi TMR từ cỏ Timothy ủ chua cắt ở các kích thước khác nhau (2 và 10 cm) dẫn đến sự chọn lọc thức ăn của gia súc Cũng theo các tác giả này khi TMR được trộn trong thời gian ngắn (15 phút) khi cho ăn gia súc sẽ chọn lọc và tổng lượng VFA dịch dạ cỏ thấp hơn nhưng tổng ăn vào và sản lượng sữa không đổi Hàm lượng nước trong TMR cũng ảnh hưởng đến chất lượng khi chứa 45% nước thì các nguyên liệu trong thức ăn không bị tách riêng còn khi ẩm độ lên đến 60% thì các thành phần có thể bị tách chảy riêng biệt Neitz và Dugmore (2007)[36] cho rằng thức ăn TMR chất lượng tốt nên có hàm lượng nước dao động trong khoảng 35-44% và hàm lượng NDF tối thiểu đạt 27% trong đó ít nhất 75% NDF là từ thức ăn thô

Kích thước của thức ăn TMR cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng thức ăn Nếu thức ăn có kích thước quá nhỏ sẽ ảnh hưởng đến

khả năng nhai lại của gia súc và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe, gây bệnh

về tiêu hóa cho bò sữa Theo Townsend (2000)[48] thì thức ăn TMR nên có ít nhất 10% chất khô có kích thước lớn hơn 1,9 cm và ít nhất 40-60% DM có kích thước lớn hơn 0,8cm để đảm bảo thức ăn không gây bệnh acid dạ cỏ cho gia súc Còn theo khuyến cáo của Pen State và trường đại học Illinois (trích dẫn bởi Amaral-Phillips và cộng sự, 2002)[13] thì để đảm bảo sức khỏe cho

bò sữa thức ăn TMR nên có thành phần chất khô với kích thước như sau: tối thiểu 5-15% DM có kích thước >1,9cm; 50-60% DM có kích thước > 0,8 cm

và tối đa 50% có kích thước <0,8cm

Một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng thức ăn TMR cho bò sữa là khả năng chia nhóm và quản lí nhóm gia súc Bò sữa khi nuôi bằng thức ăn TMR có thể được phân nhóm dựa trên giai đoạn tiết sữa (mới đẻ hay giai đoạn tiết sữa đỉnh điểm, hay giai đoạn tiết sữa ổn định), theo tuổi (nhóm cái tơ đẻ lứa đầu hay đẻ lứa hai), theo sản lượng sữa và thể trạng (cao sản hay thấp sản) theo tình trạng sinh sản (chửa hay không chửa)

vv (Amaral-Phillips và cộng sự, 2002)[13] Theo Neitz và Dugmore

(2007)[36] do nhu cầu và khả năng hấp thu dinh dưỡng của bò sữa ở các giai đoạn sinh sản và tiết sữa khác nhau là khác nhau nên thức ăn TMR cần phải được phối trộn cho các nhóm khác nhau Cụ thể sẽ chia thành 3 nhóm chính: Nhóm bò sữa gồm bò sữa cao sản (có sản lượng sữa/ngày cao hơn bình quân toàn đàn), bò sữa có năng suất sữa trung bình và bò thấp sản; nhóm bò cạn sữa

và nhóm bò tơ Đối với bò cạn sữa nên chia thành 2 nhóm là bò mới cạn sữa (từ khi cạn sữa đến trước đẻ 2 tuần) và bò gần đẻ (trước khi đẻ 2 tuần đến sau khi

đẻ 2 ngày) Thức ăn TMR cho nhóm bò mới sinh nên có hàm lượng CP 19% và

ME 11-11,4MJ/kg DM; nhóm ở thời kỳ đỉnh tiết sữa nên có hàm lượng CP 19% và ME 11,4-11,7MJ/kg DM; nhóm tiết sữa ổn định nên có hàm lượng CP 16% và ME 10,7-11,1 MJ/kg DM; và nhóm tiết sữa cuối có hàm lượng CP 14% và ME 10,1-10,7 MJ/kg DM Đối với thức ăn cho bò mới cạn sữa và bò

18-chuẩn bị đẻ, hàm lượng CP và ME nên lần lượt là 13 và 15% và 8,5 và 9,2 MJ/kg DM Ngoài ra các yếu tố như độ chính xác của thiết bị cân khối lượng

và ẩm độ của nguyên liệu thức ăn cũng ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả sử dụng thức ăn TMR cho bò sữa

2.5 VIỆC SỬ DỤNG VÀ NGHIÊN CỨU VỀ TMR Ở VIỆT NAM

Có thể nói khái niệm thức ăn dạng khẩu phần hoàn chỉnh TMR không còn xa lạ đối với các nhà khoa học dinh dưỡng và người chăn nuôi bò sữa ở Việt Nam Tuy nhiên do đặc điểm của ngành chăn nuôi bò sữa nước ta là chăn nuôi hộ gia đình qui mô nhỏ lẻ nên các nghiên cứu về quản lí và nuôi dưỡng nói chung và về quản lí sử dụng thức ăn nói riêng còn rất hạn chế Cho đến nay vẫn chưa có bất kỳ nghiên cứu nào về sản xuất và sử dụng thức ăn TMR cho bò sữa ở Việt nam được triển khai và có báo cáo xuất bản trên các tạp chí chuyên ngành Tài liệu giới thiệu về TMR bằng tiếng Việt hiện nay chủ yếu là một vài bài giảng phục vụ cho các lớp tập huấn chẳng hạn như tài liệu của lớp tập huấn xây dựng khẩu phần TMR-PMR (Bergstrand, 2005) tổ chức vào tháng 4-2005 tại Thành phố Hồ Chí Minh do chuyên gia nước ngoài giảng dạy Với các tài liệu còn hạn chế này một số cơ sở chăn nuôi ở Hà Tây, Tuyên Quang và Thành phố Hồ Chí Minh đã bắt đầu triển khai thí nghiệm sản xuất

và sử dụng thức ăn TMR nhưng kết quả thu được không như mong đợi và vì thế các kết quả cũng không được công bố trên các tạp chí xuất bản trong nước Tóm lại có thể nói cho đến nay vẫn chưa có bất kỳ một nghiên cứu nào được triển khai một cách đầy đủ và khoa học đối với việc sản xuất và sử dụng thức ăn TMR cho bò sữa ở Việt Nam