ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG TANNIN TRONG LÁ SẮN VÀ THÂN, LÁ CÂY LẠC SAU THU HOẠCH ĐẾN HÀM LƯỢNG METHANE (CH4) SẢN SINH Ở DẠ CỎ BẰNG KỸ THUẬT SINH KHÍ TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM (IN VITRO GASPRODUCTION)

UBND TỈNH PHÚ THỌ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG
ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG TANNIN TRONG
LÁ SẮN VÀ THÂN, LÁ CÂY LẠC SAU THU HOẠCH ĐẾN
HÀM LƯỢNG METHANE (CH
4
) SẢN SINH Ở DẠ CỎ BẰNG
KỸ THUẬT SINH KHÍ TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM
(IN VITRO GASPRODUCTION)
Chủ nhiệm đề tài: KS Đỗ Thị Phương Thảo
Cộng tác viên: ThS Nguyễn Thị Quyên

Phú Thọ, 2012
DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu Tiếng anh Tiếng việt
ADF
ANOVA
ABBH
ATP
Ash
CP
CF
CH
4
CO
2
C
2
C
3
C

4
CTs
DM
GC 17A
Shimazu
HCN
VCK
NDF
ODM
EE
GE
ME
NH3
TLTH
GTNL
SCFA
VSV
GHG
IPCC
LS
LL
Acid Detergent Fibre
A denosin Triphotphat
Crude Protein
Crude Fibre
Methane
Condensed tannin
Hydroly sable tannin
Neutral Detergent Fibr
Orgsnic dry Matte

Ether Extract
Gross Energy
Metabolisable Energy

Greenhouse gases
- Xơ còn lại sau khi thủy phân bằng dung dịch axit.
- Phương pháp phân tích phương sai
- Axit béo bay hơi
- Chất mang năng lượng cần thiết cho sinh trưởng
và phát triển của vi sinh vật
- Khoáng tổng số
- Protein thô
- Xơ thô
- Metan
- Cacbonic
- Axit axetic
- Axit propionic
- Axit butyric
- Tannin cô đặc
- Vật chất khô
- Máy đo sắc phổ khí
- Axit hidrocianua
- Vật chất khô
- Xơ còn lại sau khi thủy phân bằng môi trường
trung tính
- Tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ
- Chất béo
- Năng lượng thô
- Năng lượng trao đổi
- Amoniac

- Tỷ lệ tiêu hóa
- Giá trị năng lượng
- Axit béo mạch ngắn
- Vi sinh vật
- Hiệu ứng nhà kính
- Tổ chức liên chính phủ về biến đổi khí hậu
- Lá Sắn
- Thân lá cây lạc sau thu hoạch
2
MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT 2
MỞ ĐẦU 4
1. Đặt vấn đề 4
2. Mục đích yêu cầu và ý nghĩa của đề tài 5
Chương 1 7
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 7
1.1. Hiệu ứng nhà kính và mối quan hệ với chất thải trong chăn nuôi 7
1.1.1. Hiện tượng hiệu ứng nhà kính 7
1.1.2. Nguyên nhân của hiệu ứng nhà kính 7
1.1.3. Mối quan hệ giữa chất thải Methane từ gia súc và môi trường 8
1.2. Môi trường dạ cỏ và hệ vi sinh vật dạ cỏ 10
1.2.1. Môi trường dạ cỏ 10
1.2.2. Khu hệ vi sinh vật dạ cỏ 10
1.2.2.1. Vi khuẩn (Bacteria) 10
1.2.2.2. Động vật nguyên sinh (Protozoa) 11
1.2.2.3. Nấm (Fungi) 12
1.3. Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong dạ cỏ 12
1.4. Đặc điểm sinh thái học của lá sắn và thân – lá cây lạc sau thu hoạch 14
1.4.1. Lá sắn 14
1.4.1.1. Đặc điểm sinh học 14

1.4.1.2. Hiện trạng sản xuất 14
1.4.1.3. Dinh dưỡng, độc tố 14
1.4.2. Thân, lá cây lạc sau thu hoạch 14
1.5. Tình hình nghiên cứu về tannin, methane và các biện pháp giảm thiểu 15
1.5.1. Methane 15
1.5.2. Tannin 16
1.5.2.1. Tannin trong các cây thức ăn cho gia súc nhai lại 16
1.5.2.2. Cơ chế tác động của tannin tới quá trình tiêu hóa 17
Chương 2 19
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19
2.1. Đối tượng nghiên cứu 19
2.2. Phạm vi, địa điểm, thời gian nghiên cứu 19
2.3. Nội dung nghiên cứu 19
2.4. Phương pháp nghiên cứu 19
2.4.1. Chuẩn bị cho thí nghiệm 20
2.4.2. Tiến hành thí nghiệm: 22
2.4.3. Phương pháp xác định các chỉ tiêu theo dõi và tính toán kết quả 22
2.4.4. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu 24
CHƯƠNG 3 24
KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 24
3.1. Thành phần hóa học của các loại thức ăn 25
3.2. Lượng khí sản sinh và Động thái sinh khí in vitro của các loại thức ăn 26
3.2.1. Lượng khí sinh ở các thời điểm khác nhau của các công thức lá sắn 26
3.2.2. Lượng khí sinh ở các thời điểm khác nhau của các công thức thân lá lạc 27
3.2.3. Động thái sinh khí invitro của các mẫu thức ăn 28
3.3. Các giá trị năng lượng trao đổi, tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ và nồng độ khí methane sinh ra
30
Chương 4 35
KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ 35
4.1. Kết luận 35

4.2. Đề nghị 35
TÀI LIỆU THAM KHẢO 36
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Trong chăn nuôi đặc biệt là chăn nuôi gia súc nhai lại, việc tận dụng các
nguồn phế - phụ phẩm nông nghiệp đang nhận được sự quan tâm của các cấp
chính quyền cũng như người chăn nuôi nhằm mục đích tránh cạnh tranh lương
thực và diện tích trồng trọt nông nghiệp đồng thời giảm bớt thời gian gieo trồng,
thu cắt các cây thức ăn phục vụ chăn nuôi.
Bên cạnh đó, các vấn đề về biến đổi khí hậu hay hiệu ứng nhà kính đang
được xã hội quan tâm hàng đầu bởi sự ảnh hưởng nghiêm trọng của nó đến cuộc
sống con người. Nguyên nhân của hiện tượng này là do khí thải như CO
2
(cacbondioxyl), CH
4
(methane), các nitơ oxit … có nguồn gốc từ hoạt động đốt
nhiên liệu trong sản xuất công nghiệp, từ người và động vật trong đó có một
phần đáng kể xuất phát từ chăn nuôi. Methane từ gia súc nhai lại chiếm khoảng
30-40% tổng lượng methane thải ra từ tiêu hóa động vật trên toàn cầu (Moss và
cộng sự, 2000) [16], chiếm 25% nguyên nhân gây hiện tượng ấm dần lên của
trái đất (Chwalibog, 1991) [7] do thải ra trên 100 triệu tấn/năm (Heggerty, 2003)
[8]. Hầu hết khí CH
4
thải ra trong chăn nuôi là từ gia súc nhai lại thông qua quá
trình lên men yếm khí ở dạ cỏ. Hơn 50% số lượng gia súc nhai lại của toàn thế
giới tập trung ở vùng nhiệt đới và chúng được nuôi chủ yếu bằng các khẩu phần
4
có chất lượng thấp, khi đó 10-12% năng lượng thô của thức ăn sẽ bị mất đi do
quá trình tiêu hóa thải methane (McCrabb và Hunter, 1999) [13]. Quá trình sản
sinh CH

4
trong dạ cỏ không chỉ làm giảm hiệu quả sử dụng năng lượng của gia
súc nhai lại mà còn ảnh hưởng xấu đến môi trường khi góp phần gây nên hiệu
ứng nhà kính.
Kết hợp hai vấn đề trên, đã có nhiều nghiên cứu trước đây nhằm giảm thải
khí CH
4
từ chăn nuôi bò thịt và bò sữa. Đa phần, các nghiên cứu này tập trung
vào các giải pháp dinh dưỡng và nghiên cứu tập trung đặc biệt cho những đối
tượng bò chăn thả. Một số biện pháp có thể làm giảm CH
4
như: bổ sung thêm
nhiều thức ăn tinh, mỡ, probiotic, prebiotic, axít hữu cơ, vào khẩu phần ăn của gia
súc nhai lại để hạn chế lượng khí CH
4
thải từ dạ cỏ tuy nhiên lại có những hạn chế
nhất định như ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, ức chế hệ VSV dạ cỏ…
Một hướng đi mới hiện nay là bổ sung chất tiết của thực vật có tác dụng
giảm CH
4
rõ rệt như tannin, kháng sinh thảo dược. Chúng vừa giảm bớt khí thải
gây hiệu ứng nhà kính, vừa không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm lại có thể
tăng cường sức đề kháng, hiệu quả sử dụng các loại thức ăn nghèo dinh dưỡng
cho vật nuôi. Tannin có nhiều trong lá sắn, thân lá lạc sau thu hoạch. Đây là
nguồn phụ phẩm của trồng trọt mà Phú Thọ lại rất dồi dào, có thể sử dụng tốt
cho chăn nuôi.
Nhằm mục đích chăn nuôi an toàn sinh học, thân thiện với môi trường
giảm thiểu tối đa khí thải sinh học trong chăn nuôi và nâng cao hiệu quả sử dụng
thức ăn trong chăn nuôi bò thịt chúng tôi tiến hành đề tài: “Ảnh hưởng của hàm
lượng tannin trong lá sắn và thân, lá cây lạc sau thu hoạch đến hàm lượng

methane (CH
4
) sản sinh ở dạ cỏ bằng kỹ thuật sinh khí trong phòng thí
nghiệm (in vitro gasproduction)”
2. Mục đích yêu cầu và ý nghĩa của đề tài
a. Mục tiêu đề tài
Xác định được mức bổ sung lá sắn và thân, lá cây lạc sau thu hoạch với
hàm lượng tannin thích hợp vào khẩu phần cơ sở thức ăn cho bò thịt bằng kỹ
thuật sinh khí trong phòng thí nghiệm để khẩu phần có tỷ lệ tiêu hóa các chất
hữu cơ cao nhất và lượng khí methane thải ra thấp nhất.
b. Yêu cầu
- Xác định được hoạt động tiêu hóa của các loại vi sinh vật trong dạ cỏ.
- Xác định được nguyên lý sinh khí của phương pháp sinh khí in vitro.
- Xác định thành phần hoá học của các loại thức ăn.
5
- Xác định tổng lượng khí sản sinh ra từ các loại thức ăn khác nhau với
các tỷ lệ khác nhau.
- Xác định hàm lượng khí methane có trong hỗn hợp khí sinh ra từ quá
trình lên men dạ cỏ trong điều kiện in vitro gas production bằng máy đo sắc phổ
khí GC 17A Shimazu.
c. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
* Ý nghĩa khoa học:
- Bổ sung tư liệu nghiên cứu về chăn nuôi thân thiện với môi trường và
góp phần cải tạo tiểu khí hậu chuồng nuôi, giảm thiểu tác động có hại của hiệu
ứng nhà kính do khí CH
4
trong chăn nuôi gây ra.
* Ý nghĩa thực tiễn:
- Nghiên cứu để sử dụng có hiệu quả và hợp lý nguồn thức ăn có sẵn trên
địa bàn Phú Thọ (lá sắn và thân – lá cây lạc).

6
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Hiệu ứng nhà kính và mối quan hệ với chất thải trong chăn nuôi
1.1.1. Hiện tượng hiệu ứng nhà kính
"Kết quả của sự của sự trao đổi không cân bằng về năng lượng giữa trái
đất với không gian xung quanh, dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ của khí quyển trái
đất được gọi là Hiệu ứng nhà kính".
Hiệu ứng nhà kính, dùng để chỉ hiệu ứng xảy ra khi năng lượng bức xạ
của tia sáng mặt trời, xuyên qua các cửa sổ hoặc mái nhà bằng kính, được hấp
thụ và phân tán trở lại thành nhiệt lượng cho bầu không gian bên trong, dẫn đến
việc sưởi ấm toàn bộ không gian bên trong chứ không phải chỉ ở những chỗ
được chiếu sáng.
1.1.2. Nguyên nhân của hiệu ứng nhà kính
Có nhiều khí gây hiệu ứng nhà kính, gồm CO
2
, CH
4
, CFC, SO
2
, hơi
nước Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào Trái Đất, một phần được Trái Đất hấp
thu và một phần được phản xạ vào không gian. các khí nhà kính có tác dụng giữ
lại nhiệt của mặt trời, không cho nó phản xạ đi, nếu các khí nhà kính tồn tại vừa
phải thì chúng giúp cho nhiệt độ Trái Đất không quá lạnh nhưng nếu chúng có
quá nhiều trong khí quyển thì kết quả là Trái Đất nóng lên.
Vai trò gây nên hiệu ứng nhà kính của các chất khí được xếp theo thứ tự
sau: CO
2
=> CFC => CH

4
=> O
3
=> NO
2
7
Các tia bức xạ sóng ngắn của mặt trời xuyên qua bầu khí quyển đến mặt
đất và được phản xạ trở lại thành các bức xạ nhiệt sóng dài. Một số phân tử
trong bầu khí quyển, trong đó trước hết là CO
2
và hơi nước, có thể hấp thụ
những bức xạ nhiệt này và thông qua đó giữ hơi ấm lại trong bầu khí quyển.
Hàm lượng ngày nay của khí CO
2
vào khoảng 0,036% đã đủ để tăng nhiệt độ
thêm khoảng 30°C. Nếu không có hiệu ứng nhà kính tự nhiên này nhiệt độ trái
đất của chúng ta chỉ vào khoảng - 15°C.
Có thể hiểu một cách sơ lược như sau: ta biết nhiệt độ trung bình của bề
mặt trái đất được quyết định bởi cân bằng giữa năng lượng mặt trời chiếu xuống
trái đất và lượng bức xạ nhiệt của mặt đất vào vũ trụ. Bức xạ nhiệt của mặt trời
là bức xạ có sóng ngắn nên dễ dàng xuyên qua tầng ozon và lớp khí CO
2
để đi
tới mặt đất, ngược lại bức xạ nhiệt từ trái đất vào vũ trụ là bước sóng dài, không
có khả năng xuyên qua lớp khí CO
2
dày và bị CO
2
, hơi nước trong khí quyên
hấp thụ. Như vậy lượng nhiệt này làm cho nhiệt độ bầu khí quyển bao quanh trái

đất tăng lên. Lớp khí CO
2
có tác dụng như một lớp kính giữ nhiệt lượng tỏa
ngược vào vũ trụ của trái đất trên quy mô toàn cầu. Bên cạnh CO
2
còn có một số
khí khác cũng được gọi chung là khí nhà kính như NO
x
, Methane, CFC.
1.1.3. Mối quan hệ giữa chất thải Methane từ gia súc và môi trường.
Bầu khí quyển tự nó vẫn được cung cấp các chất khí nhà kính
(Greenhouse gases- GHG), chúng giữ nhiệt và giữ ấm cho bề mặt Trái đất. Các
khí nhà kính trong tự nhiên giữ cho nhiệt độ lớp không khí sát bề mặt Trái đất
trung bình khoảng 33°C (59°F). Các khí nhà kính chính như: hơi nước góp phần
tạo ra khoảng 36 - 70% hiệu ứng nhà kính; (CO
2
): 9 - 26%; methane (CH
4
) 4 -
9% và ozon (O
3
): 3 - 7%.
Methane (CH
4
): Methane là một loại khí gây hiệu ứng nhà kính. Nó được
sinh ra từ các quá trình sinh học, như sự men hoá đường ruột của động vật có
guốc, cừu và những động vật khác, sự phân giải kỵ khí ở đất ngập nước, ruộng
lúa, cháy rừng và đốt nhiên liệu hoá thạch. CH
4
thúc đẩy sự ôxy hoá hơi nước ở

tầng bình lưu. Sự gia tăng hơi nước gây hiệu ứng nhà kính mạnh hơn nhiều so
với hiệu ứng trực tiếp của CH
4
. Hiện nay, hàng năm khí quyển thu nhận khoảng
từ 400 đến 765x10
12
g CH
4
.
Trước cuộc cách mạng công nghiệp bùng nổ vào giữa thế kỷ 18, GHG
được thải vào bầu khí quyển đã đạt đến mức độ cân bằng. Sự phát thải tự nhiên
của những chất khí hấp thụ nhiệt tương xứng với lượng mà chúng có thể bị hấp
thu. Từ khi cuộc cách mạng công nghiệp, hoạt động của con người đã làm tăng
8
khối lượng các khí nhà kính, GHG được thải vào khí quyển vượt mức bình
thường và tạo nên một cách biệt quá lớn so với khả năng của trái đất hấp thụ
chúng. Nồng độ CO
2
và CH
4
hiện tại đã tăng tương ứng khoảng 36% và 148%
kể từ giữa thế kỷ 18. Những chất khí này có thể tồn tại trong khí quyển ít nhất là
50 năm và lâu hơn.
Theo tổ chức liên chính phủ về biến đổi khí hậu thì methane là chất khí có
tác dụng gây hiệu ứng nhà kính cao gấp 20 lần so với CO
2
và N
2
O có tác dụng
gây hiệu ứng nhà kính cao gấp 296 lần so với CO

2
. Chúng là thủ phạm của sự
nóng lên toàn cầu.
Methane được sinh ra do sự phân hủy các chất hữu cơ bởi vi sinh vật
trong điều kiện yếm khí. Trong các nguồn CH
4
do con người tạo ra thì ngành
nông nghiệp là lớn nhất. Nông nghiệp chiếm khoảng 7% tổng số GHG phát thải.
Trong đó, CH
4
từ quá trình lên men trong ống tiêu hóa động vật chiếm khoảng
20%, từ phân gia súc chiếm khoảng 7% tổng CH
4
thải ra. Động vật nhai lại (bò
thịt, bò sữa, dê, cừu) đóng góp chính vào việc tạo ra CH
4
vì chúng có dạ dày 4
túi, trong đó dạ cỏ có dung tích lớn nhất (khoảng 200 lít), tại đây xảy ra quá
trình lên men vi sinh vật. Những chất khí tạo thành nằm ở phần trên của dạ cỏ
gồm CO
2
, CH
4
chiếm tỷ trọng lớn nhất.
Tỷ lệ các chất khí này phụ thuộc vào sinh thái dạ cỏ và sự cân bằng lên
men. Bình thường thì tỷ lệ CO
2
gấp 2-3 lần CH
4
. Ước tính với một con bò

trưởng thành, có 132 - 264 galons chất khí dạ cỏ được sản sinh ra từ sự lên men
và được ợ ra mỗi ngày. Sự ợ hơi này rất quan trọng đối với con vật để tránh
bệnh chướng hơi nhưng đó lại là cách để CH
4
được bài thải vào khí quyển.
Ngoài ra CH
4
cũng được tạo ra do quá trình vi sinh vật phân hủy phân gia súc
trong điều kiện yếm khí.
Theo báo cáo của EPA, từ năm 1990 - 2004, trong tổng lượng phát thải
bởi chăn nuôi, bò thịt giữ tỷ lệ phát thải CH
4
lớn nhất, ước tính khoảng 74%. Bò
sữa ước tính khoảng 24%, phần còn lại là của ngựa cừu lợn và dê. Nói chung sự
phát thải GHG đang tăng lên do tăng số đầu bò thịt, bò sữa và chất lượng thức
ăn đã được cải tiến được sử dụng cho vỗ béo bò thịt.
Một nghiên cứu của Markkar

và cộng sự (2008) [12] cho biết trung bình
methanol và Ethanol phát thải là 0,33 và 0,51 gam/bò/giờ tương ứng ở bò cạn sữa
và phân bò cạn sữa, 0,7 và 1,27 gam/bò/giờ tương ứng ở bò vắt sữa và phân của
chúng. Trung bình CH
4
phát thải có liên quan chính với sự lên men từ đường tiêu
hóa của bò hơn là phân bò và giá trị này là 12,35 và 18,23 gam/bò/giờ tương ứng
9
đối với bò cạn sữa và bò vắt sữa. Bò vắt sữa phát thải khí GHG và các hợp chất
hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) nhiều hơn so với bò cạn sữa.
Ở Mỹ, methane từ lên men đường tiêu hóa đã đạt đến 5,5 triệu tấn vào
năm 2002, chủ yếu có nguồn gốc từ bò thịt bò sữa. Chiếm 71% tổng phát thải

nông nghiệp và 19% tổng phát thải trên cả nước.
1.2. Môi trường dạ cỏ và hệ vi sinh vật dạ cỏ
Đường tiêu hoá của gia súc nhai lại được trưng bởi hệ dạ dày kép gồm
bốn túi phình lớn, tại đây có các điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật lên men
carbohydrate và các chất hữu cơ khác. Sản phẩm chủ yếu của quá trình lên men
tại đây là các axit béo bay hơi (ABBH), khí methane (CH
4
), khí carbonic (CO
2
)
và các adenosin triphotphat (ATP) - chất mang năng lượng cần thiết cho sinh
trưởng và phát triển.
1.2.1. Môi trường dạ cỏ
Dạ cỏ là túi lớn nhất chiếm 85 – 90% dung tích của dạ dày, 75% dung tích
của đường tiêu hóa. Nó được ví như một thùng lên men lý tưởng, môi trường
trong đó rất thuận lợi cho các vi sinh vật yếm khí phát triển: nhiệt độ trong dạ cỏ
luôn được duy trì từ 38 – 42
0
C, pH 5,5 – 7,4 khá ổn định nhờ tác dụng đệm của
muối bicarbonat và phốt phát trong nước bọt, môi trường yếm khí (nồng độ O
2
dưới 1%), trong thành phần của dịch dạ cỏ có khoảng 85 – 90% là nước thuận
lợi cho quá trình lên men của vi sinh vật. Các sản phẩm của quá trình lên men
luôn được trao đổi qua thành dạ cỏ vì thế chênh lệch nồng độ cơ chất luôn luôn
thích hợp cho quá trình lên men.
1.2.2. Khu hệ vi sinh vật dạ cỏ
Do điều kiện môi trường thuận lợi và khẩu phần thức ăn cho gia súc nhai
lại khá đa dạng, nên hệ vi sinh vật dạ cỏ phát triển mạnh cả về số lượng, đa dạng
về chủng loại. Tính đến nay đã có khoảng hơn 200 loài vi sinh vật dạ cỏ.
Tuy nhiên, hệ vi sinh vật dạ cỏ luôn luôn biến động và phụ thuộc vào cấu

trúc khẩu phần ăn của gia súc nhai lại. Nhờ hệ vi sinh vật phong phú mà gia súc
nhai lại có khả năng sử dụng được các nguồn thức ăn nhiều xơ và cả nguồn ni tơ
phi protein. Hệ vi sinh vật dạ cỏ gồm ba nhóm chính: vi khuẩn, nấm, protozoa.
Ngoài ra còn có các loại virut, mycoplasma và thể thực khuẩn không đóng vai
trò quan trọng trong tiêu hóa chất xơ.
1.2.2.1. Vi khuẩn (Bacteria)
Vi khuẩn xuất hiện trong dạ cỏ của loài nhai lại trong lứa tuổi còn non,
mặc dù chúng được nuôi cách biệt hoặc cùng với mẹ chúng. Số lượng và thành
10
phần vi khuẩn trong dạ cỏ có ý nghĩa quan trọng trong quá trình lên men, tiêu
hóa trong dạ cỏ đặc biệt là tiêu hóa xơ.
Trong dạ cỏ vi khuẩn thường sống ở các dạng tự do trong dịch dạ cỏ, bám
vào các mảnh thức ăn trong dịch dạ cỏ khoảng 70% số còn lại trú ngụ ở các nếp
gấp biểu mô và bám vào protozoa. Một số nhóm vi khuẩn dạ cỏ chính là:
Vi khuẩn xuất hiện trong dạ cỏ loài nhai lại trong lứa tuổi còn non, mặc
dù chúng được nuôi cách biệt hoặc cùng với mẹ chúng. Thông thường vi khuẩn
chiếm số lượng lớn nhất trong VSV dạ cỏ và là tác nhân chính trong quá trình
tiêu hóa xơ.
Tổng số vi khuẩn trong dạ cỏ thường là 109-1011 tế bào/g chất chứa dạ
cỏ. Trong dạ cỏ vi khuẩn ở thể tự do chiếm khoảng 30%, số còn lại bám vào các
mẩu thức ăn, trú ngụ ở các nếp gấp biểu mô và bám vào protozoa.
Trong dạ cỏ có khoảng 60 loài vi khuẩn đã được xác định. 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.
- Vi khuẩn phân giải hemixenluloza.
- Vi khuẩn phân giải tinh bột.
- Vi khuẩn phân giải đường.
- Vi khuẩn sử dụng các axit hữu cơ.
- Vi khuẩn phân giải protein.

- Vi khuẩn tổng hợp vitamin.
- Vi khuẩn tạo methane: Nhóm vi khuẩn này rất khó nuôi cấy trong ống
nghiệm, cho nên những thông tin về những VSV này còn hạn chế. Các loài vi
khuẩn của nhóm này là Methano baccterium, Methano ruminantium và Methano
forminicum.
1.2.2.2. Động vật nguyên sinh (Protozoa)
Protozoa trong dạ cỏ biến động từ 10
5
– 10
6
tế bào/1g chất chứa dạ cỏ và
có thể chiếm trên 40% tổng sinh khối vi sinh vật trong dịch dạ cỏ khi gia súc ăn
khẩu phần nhiều xơ. thì protozoa ở dạ dày trước xuất hiện 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.
Hiện nay có khoảng 120 loài protozoa, mỗi loài gia súc có số loài
protozoa khác nhau được chia làm hai nhóm: một nhóm thuộc bộ Holotricha,
nhóm kia thuộc bộ Oligotricha. Phần lớn động vật nguyên sinh thuộc nhóm
11
Holotricha, chúng có khả năng xé rách màng tế bào thực vật, làm tăng diện tích
tiếp xúc của thức ăn, do đó mà thức ăn dễ dàng chịu tác động của vi khuẩn.
Protozoa có khả năng nuốt tinh bột và axit béo không no quan trọng ngay
sau khi ăn, làm cho lượng tinh bột không bị lên men và các axit béo không no
không bị no hóa bởi vi sinh vật. 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 và nguồn axit béo
không no quan trọng trực tiếp cho gia súc.
1.2.2.3. Nấm (Fungi)
Nấm trong dạ cỏ thuộc loại yếm khí chúng mới được phân lập gần đây

mặc dù số lượng ít 10
3
– 10
5
tế bào/1g chất chứa dạ cỏ, nhưng chúng có khả
năng xâm nhập và tiêu hóa thành phần cấu trúc thực vật bắt đầu từ bên trong.
Chức năng của nấm là mọc chồi và phá vỡ cấu trúc thành tế bào thực vật,
làm giảm độ bền chặt của cấu trúc này, góp phần làm tăng sự phá vỡ các mảnh
thức ăn trong quá trình nhai lại.
Do đó, tạo điều kiện cho vi khuẩn bám vào để tiêu hóa xơ. Mặt khác, nấm
cũng tiết ra các loại men tiêu hóa xơ, các loại men này có khả năng hòa tan dễ
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 vi khuẩn. Những loại
nấm phân lập được từ dạ cỏ gồm: Neocallimastix fromtalis, Piramonas
communis, Sphacromonas communis.
Sự đóng góp của nấm trong việc lên men thức ăn chưa được định lượng
chính xác, nhưng người ta thấy rằng số lượng nấm tăng lên khi khẩu phần ăn
giàu chất xơ (chiếm 10% tổng sinh khối vi sinh vật). Như vậy, sự có mặt của
nấm sẽ giúp làm tăng tốc độ tiêu hóa xơ đặc biệt là thức ăn xơ thô bị lignin hóa.
Sự hạn chế của vi sinh vật dạ cỏ ở chỗ nó làm mất năng lượng thức ăn do
quá trình sinh nhiệt và khí methane. Khí methtane sinh ra gây hiệu ứng nhà kính,
ảnh hưởng xấu đến môi trường.
1.3. Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong dạ cỏ
Quá trình tiêu hoá trong dạ cỏ là quá trình lên men tiêu hoá của thức ăn do
hệ vi sinh vật dạ cỏ thực hiện. Ở đây diễn ra quá trình tiêu hoá, phân giải chất xơ
là chủ yếu. Các sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men ở đây là các axit béo
12
bay hơi (ABBH), khí thể (CO
2
, H

2
, CH
4
) và ATP - chất mang năng lượng cần
thiết cho sinh trưởng phát triển của vi sinh vật.
* Quá trình phân giải carbohydrat
Carbohydrat là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu cho vi sinh vật dạ cỏ
và vật chủ. Carbohydrat chiếm khoảng 75% lượng vật chất khô (DM) trong thức
ăn tuỳ thuộc vào thời gian thu hoạch, yếu tố địa lý và loài thực vật. Có thể chia
carbohydrat trong thức ăn của gia súc nhai lại thành hai loại là: loại có cấu trúc
và loại không có cấu trúc (Tamminga, 1981) [19].
Đặc điểm quan trọng của loại carbohydrat có cấu trúc là không có khả
năng hoà tan xenlulose và hemixenluloza có mạch liên kết b - glucozit giữa các
đơn vị cấu trúc, mạch liên kết này chỉ có thể thuỷ phân nhờ enzym của vi sinh
vật. Còn carbohydrat không có cấu trúc chứa liên kết a - glucozit dễ dàng bị
phân giải bởi men tiêu hoá của người và gia súc dạ dày đơn. Toàn bộ
carbohydrat trong khẩu phần sau quá trình tiêu hoá đều được chuyển thành
glucoza. Nhưng glucoza chỉ xuất hiện tạm thời sau đó nhanh chóng chuyển qua
con đường pyruvate để hình thành các axit béo dễ bay hơi. Vi khuẩn sinh khí
methane đã sử dụng focmic, H
2
và CO
2
để sản sinh khí methane.
* Tiêu hoá cenlulose và hemixenluloza
Cenlulose và hemixenlulose là thành phần chủ yếu trong thức ăn của gia
súc nhai lại, hàm lượng của nó trong thức ăn thực vật chiếm 40 - 50%, vi khuẩn
có thể phân giải 80% cenlulose ăn vào dạ cỏ.
* Tiêu hoá tinh bột đường
Tinh bột được vi khuẩn và thảo phúc trùng phân giải trong môi trường dạ

cỏ. Thảo phúc trùng nuốt tinh bột từ thức ăn ăn vào, vi khuẩn tác dụng lên bề
mặt tinh bột bằng enzym amylaza.
Tuy nhiên đường đơn (glucoza, xyloza…) chỉ xuất hiện tạm thời sau đó
nhanh chóng chuyển qua con đường pyruvic thành các ABBH. Khí CO
2
và H
2
lại được vi sinh vật tổng hợp khí methane.
Như vậy sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men carbohydrat thức ăn
bởi vi sinh vật trong dạ cỏ gồm các ABBH khác nhau, khí thể bao gồm: 56%
CO
2
, 32% CH
4
, 8,5% H
2
…Khí CH
4
được giải phóng qua phản xạ ợ hơi, gây lãng
phí khoảng 8% tổng số năng lượng trong thức ăn thu nhận. Các ABBH chưa no
trong thức ăn có thể giảm thấp sự sinh khí CH
4
trong dạ cỏ. Sự giảm thấp CH
4
thường thấy ở khẩu phần ăn nhiều đường và tinh bột.
* Quá trình phân giải các hợp chất chứa nitơ
13
Khoảng 40% - 60% protein thức ăn đầu tiên được lên men phân giải trong
dạ cỏ thành các peptit, sau đó thành các axit amin và được giải phóng vào môi
trường dạ cỏ. Trong môi trường dạ cỏ hầu hết các axit amin được khử trong các

tế bào vi sinh vật thành các a- xetoaxit, amoniac, ABBH mạch ngắn, CO
2
. Một
số sản phẩm của quá trình này sau đó được vi sinh vật dạ cỏ sử dụng để tổng
hợp các thành phần hữu cơ khác, gồm protein và các axit nucleic.
1.4. Đặc điểm sinh thái học của lá sắn và thân – lá cây lạc sau thu hoạch
1.4.1. Lá sắn
1.4.1.1. Đặc điểm sinh học
Giới (regnum): Plantae, Bộ (ordo): Malpighiales, Họ (familia):
Euphorbiaceae, Phân họ (subfamilia): Crotonoideae, Tông (tribus):
Manihoteae, Chi (genus): Manihot, Loài (species): M. Esculenta.
Cây sắn cao 2–3 m, lá khía thành nhiều thùy, rễ ngang phát triển thành củ
và tích luỹ tinh bột, thời gian sinh trưởng 6 đến 12 tháng, có nơi tới 18 tháng,
tùy giống, vụ trồng, địa bàn trồng và mục đích sử dụng.
1.4.1.2. Hiện trạng sản xuất
Hiện tại, sắn được trồng trên 100 nước của vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới
và là nguồn thực phẩm của hơn 500 triệu người. Việt Nam đứng thứ mười về
sản lượng sắn (7,71 triệu tấn) trên thế giới. Tại Việt Nam, sắn được canh tác phổ
biến ở hầu hết các tỉnh của tám vùng sinh thái. Diện tích sắn trồng nhiều nhất ở
Đông Nam Bộ và Tây Nguyên. Tiếp theo là Trung du miền núi phía Bắc.
1.4.1.3. Dinh dưỡng, độc tố
Lá sắn trong nguyên liệu khô 100% chứa đựng đường + tinh bột 24,2%,
protein 24%, chất béo 6%, xơ 11%, chất khoáng 6,7%, xanhthophylles 350 ppm.
Chất đạm của lá sắn có khá đầy đủ các acid amin cần thiết, giàu lysin nhưng
thiếu methionin.
Trong lá và củ sắn ngoài các chất dinh dưỡng cũng chứa một lượng độc tố
(HCN) đáng kể. Ngoài ra sắn còn chứa một lượng tannin lớn cản trở tiêu hóa và
ảnh hưởng tới quá trình tiêu hóa vi sinh vật ở dạ cỏ.
1.4.2. Thân, lá cây lạc sau thu hoạch
Lạc thuộc họ đậu: Fabacaea. Chi: A rachis. Thân lá lạc sau thu hoạch có

tên khoa học là Arachis hypogaea.
Lạc là cây họ đậu khi thu hoạch củ thân lá vẫn còn xanh và giàu các chất
dinh dưỡng. Năng suất chất xanh có thể tận dụng để chế biến làm thức ăn cho
lợn đạt 5 - 6 tấn/ha. Như vậy ước tính hàng năm sản lượng lá lạc có thể dùng để
14
chế biến làm thức ăn gia súc ở nước ta là gần 1,5 triệu tấn. Thân lá lạc thu hoạch
củ khá, giàu chất dinh dưỡng, hàm lượng protein đạt 15-16% (xấp xỉ hàm lượng
protein của bột cỏ alfalfa).
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của thân lá lạc và một số loại cỏ
chăn nuôi khác (% trọng lượng chất khô)
Cây trồng Prôtêin Lipít Gluxít
Thân lá lạc 11,75 1,84 46,95
Cỏ 3 lá 12,84 2,11 48,31
Cỏ mục túc 16,48 2,03 42,62
1.5. Tình hình nghiên cứu về tannin, methane và các biện pháp giảm thiểu
1.5.1. Methane
Hoạt động sản sinh Methane liên quan tới con người có một phần đáng
kể xuất phát từ chăn nuôi. Methane từ gia súc nhai lại chiếm khoảng 30 - 40%
tổng lượng methane thải ra từ tiêu hóa động vật trên toàn cầu (Moss và cs, 2000)
[15]. Hầu hết khí CH
4
thải ra trong chăn nuôi là từ gia súc nhai lại thông qua quá
trình lên men yếm khí ở dạ cỏ.
Hơn 50% số lượng gia súc nhai lại của toàn thế giới tập trung ở vùng
nhiệt đới và chúng được nuôi chủ yếu bằng các khẩu phần có chất lượng thấp,
khi đó 10 - 12% năng lượng thô của thức ăn sẽ bị mất đi do methane (McCrabb
và Hunter, 1999) [13]. Quá trình sản sinh CH
4
trong dạ cỏ không chỉ làm giảm
hiệu quả sử dụng năng lượng của gia súc nhai lại mà còn ảnh hưởng xấu đến

môi trường khi góp phần gây nên hiệu ứng nhà kính. Đã có nhiều nghiên cứu
trước đây nhằm giảm thải khí CH
4
từ chăn nuôi bò thịt và bò sữa.
Một số loại khẩu phần có thể làm giảm CH
4
bao gồm việc bổ sung thêm
nhiều thức ăn tinh vào khẩu phần (Lovett và cs, 2007) [11], khẩu phần bổ sung
thêm mỡ có khả năng giảm sản sinh CH
4
ở dạ cỏ từ 12 - 37%. Điều này xảy ra
thông qua quá trình thủy phân sinh học các axít béo không no, làm tăng sự sản
sinh axít propionic và ức chế protozoa. Tuy nhiên ảnh hưởng của khẩu phần mỡ
rất khác nhau và khả năng gây độc của mỡ đối với vi sinh vật dạ cỏ cũng là một
vấn đề phải xem xét. Chiến lược này có thể ảnh hưởng xấu đến đến thành phần
sữa và làm giảm lợi nhuận của người sản xuất. Việc sử dụng probiotic và
prebiotic trong khẩu phần ăn của gia súc nhai lại cũng đã được tiến hành để
15
thay đổi môi trường dạ cỏ như bổ sung chất ion hóa, cải tiến hiệu quả thu nhận
vật chất khô và ngăn chặn sản sinh acetat, kết quả là làm giảm lượng hydro được
giải phóng. Trong một số công trình nghiên cứu đã xuất bản, CH
4
đã giảm 10%,
tuy nhiên ảnh hưởng của chất ion hóa có tuổi thọ ngắn. Những chiến lược nuôi
dưỡng làm giảm CH
4
thông qua sự vận động của quá trình lên men dạ cỏ, theo
hướng ức chế hình thành CH
4
và protozoa.

Một hướng nghiên cứu khác cũng được triển khai là việc bổ sung thêm
các chất kháng sinh sinh học (thuốc kháng vi sinh vật có nguồn gốc vi sinh vật),
axít hữu cơ, các chất chiết từ thực vật (trong đó có tannin) vào khẩu phần ăn của
gia súc nhai lại để hạn chế lượng khí CH
4
thải từ dạ cỏ.
1.5.2. Tannin
1.5.2.1. Tannin trong các cây thức ăn cho gia súc nhai lại
Tannin là một hợp chất ester giữa đường glucose và một nhóm chất khác,
thường là một phức hợp của axit phenolic hoặc axit oxyphenolic. Nếu đem thủy
phân ra ta thu được đường glucose và một thành phần khác không phải đường,
đó là axit gallic và m-digallic, như thế ta gọi là "gallotannins". Ngoài ra, người
ta còn biết có một loại tannin khác gọi là "ellagitannins" nếu cắt liên kết ra ta thu
được chất axit ellagic. Tannin là những hợp chất có chứa phenolic hòa tan, có
phân tử lượng >500, có khả năng kết tủa với gelatin và các protein trong môi
trường nước. Tannin có nhiều trong thực vật với hàm lượng khác nhau tùy theo
từng loài, từng giai đoạn phát triển của cây và giữa các cơ quan khác nhau trong
cùng một cây. Tannin chủ yếu tập trung tại lớp ngoài cùng của cây (vỏ cây, vỏ
quả, vỏ hạt, lá…) nhằm chống lại sự tấn công của vi sinh vật, côn trùng và động
vật ăn cỏ. Trong thực vật có 2 loại tannin: một loại tannin có khả năng thủy phân
gọi là hydrolysable tannin (HTs) và một loại không có khả năng thủy hóa gọi là
condensed tannin (CTs).
Tannin đóng vai trò quan trọng trong dinh dưỡng động vật nói chung và
trong dinh dưỡng gia súc nhai lại nói riêng. Khi gia súc nhai thức ăn có chứa
tannin, phức hợp tannin-protein sẽ tạo thành phức hợp này ổn định trong môi
trường dạ cỏ nhưng chúng sẽ bị phân tách trong dạ múi khế và phần trước của tá
tràng nơi có pH thấp. Quá trình này bảo vệ chất đạm chống lại sự lên men phân
giải của vi khuẩn và làm tăng tỷ lệ các axit amin có trong thức ăn thoát qua khỏi
dạ cỏ. Nghiên cứu của Makkar và cs (2008) [12] cho thấy rằng khi gia súc ăn
khẩu phần có chứa tannin của cây mẻ rìu làm giảm đáng kể tổng số protozoa

16
trong dạ cỏ. Ngược lại, tannin được xếp vào nhóm chất kháng dinh dưỡng. Tính
ngon miệng của cây thức ăn cho gia súc có liên quan mật thiết với hàm lượng
tannin. Khi trong cây thức ăn có hàm lượng tannin trên 5% DM thì sẽ làm giảm
lượng thu nhận thức ăn của gia súc. Giữa hàm lượng tannin trong lá và mức thu
nhận thức ăn của động vật có mối quan hệ nghịch. Trong một số nghiên cứu gần
đây cũng kết luận khi hàm lượng tannin cao (>40g/ kg vật chất khô thức ăn) sẽ
làm giảm lượng thức ăn ăn vào và tỷ lệ tiêu hoá xơ trong dạ cỏ, thậm chí giảm
tiêu hoá cả protein, làm bất hoạt các enzyme tiêu hóa.
Một số loại thức ăn như thân, lá cây lạc sau thu hoạch và lá sắn được phối
trộn vào khẩu phần ăn của gia súc như là nguồn thức ăn bổ sung protein đã cải
thiện khả năng thu nhận thức ăn và tỷ lệ tiêu hóa cũng như năng suất vật nuôi
(Khang và Wiktorsson, 2006) [9] . Hơn nữa, trong thân, lá cây lạc sau thu hoạch
và lá sắn có khoảng 2 - 6% tannin trong chất khô. Vì vậy, việc sử dụng thân, lá
cây lạc sau thu hoạch và lá sắn trong khẩu phần ăn còn có tiềm năng giảm thiểu
khí methane thải ra môi trường từ dạ cỏ (Lassey và cs, 2007) [10].
Ảnh hưởng của tannin có trong các loại thức ăn này có thể là do tannin
ảnh hưởng trực tiếp đến các vi khuẩn hình thành khí methane hoặc do ảnh
hưởng gián tiếp đến quẩn thể protozoa, vi khuẩn phân giải xơ trong dạ cỏ, đây là
nguồn cung cấp hydro chủ yếu cho quá trình hình thành methane trong dạ cỏ
1.5.2.2. Cơ chế tác động của tannin tới quá trình tiêu hóa
Sự biến đổi của tannin phụ thuộc vào loại tannin sau khi gia súc ăn vào.
Hầu hết các tannin hình thức phức hợp với protein trong các nguyên liệu thực
vật, trong nước bọt hoặc các vi sinh vật dạ cỏ. Tannin hydrolyzable thủy phân
trong acid dạ dày vượt quá dạ cỏ, giải phóng protein, axit amin và các đơn vị
nhỏ của phenolics có thể vượt qua nước tiểu. Ở mức độ cao của lượng tannin, cả
hai mucoproteins và tế bào niêm mạc biểu mô của đường tiêu hóa bị ảnh
hưởng. Điều này làm thay đổi sự toàn vẹn của thành ruột gây ra vấn đề của viêm
dạ dày, làm chậm lại đẩy thức ăn và táo bón. Chỉ trong trường hợp ngoại lệ động
vật ăn cỏ sẽ tiêu thụ số lượng lớn các thức ăn thô xanh có chứa tannin, mặc dù

nghiên cứu gần đây từ Zimbabwe cho thấy lượng của trình duyệt có thể được
tăng lên bằng cách cho số lượng rất nhỏ của polyethylene glycol.
Một trong những đặc tính vô cùng quan trọng của tannin đang được sử
dụng trong xử lý thức ăn là khả năng phản ứng của chúng với protein và các đại
phân tử khác tạo nên các mối liên kết chéo. Khi các tế bào thực vật đứt vỡ,
tannin đặc tác dụng với protein thực vật tạo thành một hợp chất bền vững và
17
không tan trong điều kiện pH 3,5 - 7,0. Tuy nhiên hợp chất này không bền vững,
bị phá vỡ và tiêu hoá một cách dễ dàng bởi các enzym trong dịch dạ dày đơn
(pH<3) và dịch tụy (pH 8-9), đặc biệt là khi có mặt một tác nhân hoà tan quan
trọng là axit mật. Sự phân giải hợp chất này trong dạ múi khế và ruột non sẽ giải
phóng protein. Tannin làm giảm độ hoà tan và phân giải protein ở dạ cỏ và tăng
số lượng axit amin không thay thế hấp thu trong ruột non. Phản ứng giữa tannin
với protein thức ăn phụ thuộc vào nồng độ, cấu trúc và khối lượng phân tử của
tannin, tỷ lệ tannin/protein trong thức ăn và cấu trúc của phân tử protein.
Tuy nhiên, mức tannin là yếu tố quyết định ảnh hưởng của nó. Trong khi
mức tannin thấp (20 - 40g/kg vật chất khô thức ăn) làm tăng hiệu quả sử dụng
protein của gia súc thì ở mức cao hơn (>40g/ kg vật chất khô thức ăn) lại làm
giảm lượng thức ăn ăn vào và tỷ lệ tiêu hoá xơ trong dạ cỏ, thậm chí giảm tiêu
hoá cả protein.
Tannin đã được tin tưởng đối với một số thời gian đáng kể tannin trên 5%
có thể trở thành một yếu tố dinh dưỡng nghiêm trọng chống trong nguyên liệu
thực vật làm thức ăn cho động vật nhai lại. Theo Blummel và Orskov (1993) [6]
và các đồng nghiệp đã chứng minh với Lotus pedunculatus rằng nồng độ lý
tưởng của tannin cô đặc trong cây họ đậu làm thức ăn gia súc là từ 2 - 4% trong
những vấn đề chế độ ăn khô, mức độ mà họ liên kết với các protein chế độ ăn
uống trong quá trình nhai và xuất hiện để bảo vệ protein từ cuộc tấn công của vi
sinh vật trong dạ cỏ.
Nếu các protein tannin dissociates phức tạp trong điều kiện axit sau đó các
protein có thể được tiêu hóa trong ruột thấp hơn. Ở mức độ cao hơn (5 - 9%)

tannin trở nên rất bất lợi Blummel và Orskov (1993) [6] khi chúng làm giảm khả
năng tiêu hóa chất xơ trong dạ cỏ. Bằng cách ức chế hoạt động của các vi khuẩn
và nấm kỵ khí ở mức cao cũng dẫn đến tiêu thụ giảm, trên 9% tannin có thể trở
thành gây tử vong cho một con vật mà không có thức ăn khác.
.
18
Chương 2
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
- Khẩu phần ăn cơ sở sử dụng: 50% rơm khô 50% cám gạo (tính theo DM)
(11MJ/kgDM và 15% CP trong khẩu phần)
- Lá sắn (Manihot esculenta)
- Thân lá lạc sau thu hoạch (Arachis hypogaea)
2.2. Phạm vi, địa điểm, thời gian nghiên cứu
- Địa điểm:
+ Lấy mẫu thức ăn tại Lâm Thao – Phú Thọ
+ Tiến hành thí nghiệm tại Viện chăn nuôi.
- Thời gian: từ tháng 3/2012 đến tháng 10/2012
2.3. Nội dung nghiên cứu
* Nội dung 1:
- Ảnh hưởng của các tỷ lệ phối trộn, hàm lượng tannin khác nhau trong khẩu
phần chứa lá sắn đến lượng Methane thải ra ở dạ cỏ của bò trong điều kiện in
vitro với khẩu phần có 50% rơm khô 50% cám gạo (tính theo DM).
- Xác định tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ, giá trị năng lượng trao đổi và động thái
sinh khí in vitro của các loại thức ăn và khẩu phần có chứa lá sắn.
* Nội dung 2:
- Ảnh hưởng của các tỷ lệ phối trộn, hàm lượng tannin khác nhau trong khẩu phần
chứa thân, lá cây lạc sau thu hoạch đến lượng Methane thải ra ở dạ cỏ của bò
trong điều kiện in vitro với khẩu phần có 50% rơm khô 50% cám gạo (%DM).
- Xác định tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ, giá trị năng lượng trao đổi và động thái sinh

khí in vitro của các loại thức ăn và khẩu phần có chứa thân lá lạc sau thu hoạch.
2.4. Phương pháp nghiên cứu
* Các chỉ tiêu theo dõi:
- Thành phần hóa học của các mẫu nghiên cứu
- Lượng khí sinh ra của các mẫu thức ăn chứa lá sắn, thân lá cây lạc sau
thu hoạch ở các mức tỷ lệ khác nhau
- Mô tả động thái sinh khí
- Xác định lượng khí methane => đánh giá khả năng giảm thiểu lượng
methane sinh ra khi bổ sung lá sắn và thân, lá cây lạc sau thu hoạch ở các mức
19
- Khả năng tiêu hóa chất hữu cơ và giá trị năng lượng trao đổi của các mẫu
thức ăn chứa lá sắn, thân lá cây lạc sau thu hoạch ở các mức tỷ lệ khác nhau.
2.4.1. Chuẩn bị cho thí nghiệm
* Chuẩn bị dung dịch đệm:
Dung dịch đệm thường gồm các loại sau: dung dịch đệm 1, dung dịch
khoáng đa lượng, dung dịch khoáng vi lượng, dung dịch Resazurin (dung dịch
có tính chất nhận biết). Các dung dịch trên có thể được pha chế trước và bảo
quản đến ngay trước khi tiến hành thí nghiệm iv vitro gas production thì pha chế
thành dung dịch đệm 2 (dung dịch này chỉ được pha chế ngay trước khi tiến
hành thí nghiệm, nên thường gọi là dung dịch tươi). Các dung dịch đệm 1, dung
dịch khoáng đa lượng, dung dịch khoáng vi lượng, dung dịch đệm 2 được pha
chế theo bảng sau:
Bảng 2.1: Bảng pha chế các dung dịch đệm 1, dung dịch khoáng đa lượng,
dung dịch khoáng vi lượng cần thiết và dung dịch Resazurin
Bảng 2.2: Bảng pha chế dung dịch đệm 2
Thành phần
Lượng dung dịch cần tạo ra (ml)
500 1000 1200 1400 1500 2000
1. Nước cất (ml) 237,5 475 570 665 712,5 950
2. DD đệm 1 (ml) 120 240 288 336 360 480

3. Đa khoáng (ml) 120 240 288 336 360 480
4. Vi khoáng (ml) 0,06 0,12 0,144 0,168 0,180 0,240
5. Resazurin (ml) 0,61 1,22 1,46 1,71 1,83 2,44
Dung dịch khử
1. Nước cất (ml) 23,8 47,5 57,1 66,6 71,3 95
2. NaOH 1N (ml) 1,0 2,0 2,4 2,8 3,0 4,0
3. Na
2
S.9 H
2
O (g) 0,168 0,336 0,360 0,470 0,504 0,672
* Lấy mẫu:
1. Dung dịch đệm 1 3. Dung dịch khoáng vi lượng
35 g NaHCO
3
13,2g CaCl
2
.2H
2
O
4 g (NH
4
)HCO
3
10 g MnCl
2
.4H
2
O
Hoà với nước cất thành 1 lit dung dịch 1 g CoCl

2
.6H
2
O
2. Dung dịch khoáng đa lượng 0,8 g FeCl
2
.6H
2
O
5,7 g Na
2
HPO4 Hoà với nước cất thành 100 ml
6,2 g KH
2
PO4 4. Dung dịch Resazurin
0,6 g MgSO
4
7H
2
O 100 mg resazurin
Hoà với nước cất thành 1 lit dung dịch Hoà với nước cất thành 100 ml
20
Một phần rơm khô và cám gạo thu được sẽ được xác định tỷ lệ vật chất
khô bằng cách sấy ở 105
0
C trong 3 ngày. Sau khi xác định được vật chất khô,
phần còn lại cân và trộn với nhau theo tỷ lệ 50:50 (tính theo vật chất khô) để thu
được hỗn hợp thức ăn (chất nền). Tất cả các mẫu sẽ được cân và sấy tại 65
0
C

trong 3 ngày trước khi đi nghiền nhỏ. Hỗn hợp chất nền với thức ăn thí nghiệm
được trộn theo tỷ lệ sau:
Bảng 2.3. Bố trí thí nghiệm
Thời gian Chất nền/Lá sắn Chất nền /Thân, lá cây lạc
Tỷ lệ Số lần lặp Tỷ lệ Số lần lặp
3h, 6h, 9h, 12h,
24h, 48h, 72h, 96h
100:0 3 100:0 3
80:20 3 80:20 3
60:40 3 60:40 3
40:60 3 40:60 3
20:80 3 20:80 3
0:100 3 0:100 3
Như vậy một lần thí nghiệm: mỗi loại thức ăn bao gồm: 6 xi lanh mẫu
thức ăn với tỷ lệ khác nhau, sử dụng 1 mẫu trắng (chỉ có dịch dạ cỏ và dung dịch
đệm) thường chỉ chứa 30ml trong các xylanh để tính lượng khí mà vi sinh vật sinh
ra từ các chất hữu cơ còn sót lại trong dịch dạ cỏ và khí sinh ra gián tiếp từ môi
trường đệm. Kết quả sinh khí từ các mẫu trắng được sử dụng để hiệu chỉnh khi tính
toán kết quả sinh khí thực của các mẫu thức ăn thí nghiệm.
* Chuẩn bị mẫu ủ, xylanh và dịch dạ cỏ:
Theo phương pháp của Menke và Steingass (1988) [15] với thức ăn có độ
hoà tan kém, thức ăn có hàm lượng xơ cao khối lượng mẫu nên cân là 200 ± 5mg.
Sau đó đặt lượng mẫu thức ăn vừa cân xuống đáy của xylanh (các xylanh đã được
rửa sạch, sấy khô) không để mẫu dính vào thành xylanh vì có thể gây sai số đối
với kết quả sinh khí. Lắp pittong đã được bôi trơn bằng vasơlin vào xylanh
(vasơlin giúp cho pittong có thể trượt dễ dàng khi bị đẩy bởi áp suất do cột khí
sinh ra trong quá trình ủ, mặt khác làm pittông trở lên kín khít với xylanh hơn để
khí rinh ra không bị thoát ra ngoài). Không lắp pittông sát tận đáy xylanh, để một
khoảng trống để theo dõi xem xylanh có bị hở không sau khi đã buộc (kẹp) đầu
còn lại. Các xylanh đã chứa mẫu được đưa vào bảo quản trong tủ ấm 39

0
C trước
khi cho dung dịch ủ vào.
Dịch dạ cỏ lấy từ 2 bò cho ăn khẩu phần như nhau, nuôi cùng điều kiện
trước khi cho ăn sáng để đảm bảo thành phần và hoạt lực của vi sinh vật trong dạ
cỏ tương đối ổn định. Dịch dạ cỏ lấy từ 2 bò ở cùng thời điểm khoảng 1lít rồi trộn
với nhau, đựng trong một bình kín (đẻ đảm bảo yến khí) và được giữ ấm trong bể
21
(bồn) nước ấm 39
0
C đến khi pha chế dung dịch ủ. Dịch dạ cỏ trước khi tiến hành
đem pha chế thành dung dịch ủ phải được lọc (có thể lọc bằng vải gạc) để đảm
bảo loại trừ các mảnh thức ăn lớn còn lẫn ở trong dịch dạ cỏ làm ảnh hưởng
không tốt đến kết quả sinh khí trong thí nghiệm.
* Pha chế dịch ủ:
Dung dịch đệm hai được pha xong đổ vào một bình tam giác và đặt trong
một bể nước ấm 38 - 39
0
C (trong nghiên cứu này đặt dung dịch đệm 2 trong máy
khuấy từ có bể nước làm ấm) trong vòng 25 - 30 phút sau đó cho dung dịch khử
vào và liên tục sục khí CO
2
vào bình tam giác để tạo môi trường yếm khí cho đến
khi mẫu dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt sau đó chuyển màu sáng. Bình
tam giác vẫn được giữ ấm và liên tục được sục khí CO
2
cho đến khi trộn lẫn dịch
dạ cỏ vào.
Dung dịch ủ bao gồm dung dung dịch đệm 2 và dịch dạ cỏ đã được lọc
trộn lẫn theo tỷ lệ dung dịch đệm 2/dung dịch dạ cỏ là 2/1. Sau khi đã pha chế

xong dung dịch đệm 2 và chuẩn bị xong dung dịch dạ cỏ tiến hành đổ dung dịch
dạ cỏ vào bình tam giác nói trên theo tỷ lệ 1/2 và vẫn tiếp tục sục khí CO
2
, dung
dịch được tạo ra là dịch ủ. Dung dịch này được giữ ầm ở 38 - 39
0
C và liên tục
sục khí CO
2
cho đến khi bơm vào các xylanh chứa mẫu.
2.4.2. Tiến hành thí nghiệm:
Sau khi đã pha xong dung dịch ủ, chuẩn bị xong các xylanh chứa mẫu tiến
hành cho dung dịch ủ vào xylanh. Lấy 30ml dung dịch ủ cho vào xylanh giữ
xylanh và đẩy hết không khí ra ngoài một cách nhẹ nhàng đến khi khí thoát ra
hết, buộc (kẹp) đầu kia lại và nhẹ nhàng đặt xylanh vào tủ ấm có quạt đối lưu
đảm bảo nhiệt độ luôn luôn là 39 ± 0,5
0
C.
Các xylanh chứa mẫu ủ với dịch ủ và các mẫu trắng được đặt trên cùng
giá nhưng các vị trí khác nhau trên giá (đầu, giữa, cuối) để đảm bảo rằng các
mẫu ủ chịu ảnh hưởng khác nhau nếu có về vị trí của tủ ấm là như nhau. Sau 30
phút kể từ khi ủ lắc nhẹ xylanh và sau đó cứ một giờ lắc một lần trong suốt 10
giờ ủ đầu tiên.
2.4.3. Phương pháp xác định các chỉ tiêu theo dõi và tính toán kết quả
- Xác định thành phần hóa học của thức ăn ban đầu bằng cách phân tích sau khi
trộn hỗn hợp các nguyên liệu
- Xác định lượng khí sinh ra bằng cách:
Ghi chép chỉ số "ml" trên xylanh ở thời điểm 0; 3; 6; 9; 12; 24; 48; 72; 96
giờ sau khi bắt đầu ủ. Nhẹ nhàng cho thoát khí (xả khí) ra nếu pittong bị đẩy đến
vạch 60ml và đưa pittong về vị trí ban đầu ở thời điểm 0 giờ. Sự giải thoát khí

22
này nhằm giải phóng lượng khí sinh ra trong xylanh có thể tích lại gây áp lực
làm ảnh hưởng không tốt đến hoạt động của vi sinh vật dạ cỏ trong dung dịch ủ.
Lượng khí methane sinh ra từ quá trình tiêu hóa của dịch dạ cỏ trong xi
lanh đo được bằng cách: Xả khí trong xylanh đem đi đo hàm lượng Methane trong
hỗn hợp khí thu được bằng máy đo sắc phổ khí Gasmet™ DX4030 (Gasmet
Technologies Inc., Findland).
Hàm lượng methane = Thể tích thực của khí methane
Thể tích thực của hỗn hợp khí có trong xilanh
Thể tích khí thực của methane, và thể tích thực của hỗn hợp khí tạo ra do vi
sinh vật dạ cỏ lên men thức ăn có trong xi lanh được tính toán từ sự chênh lệch
của xilanh thí nghiệm và mẫu trắng tương ứng.
Khả năng giảm thiểu sự sản sinh khí methane (MRP) của khẩu phần có bổ
sung thân lá lạc sau thu hoạch và lá sắn được tính theo công thức sau:
MRP =
(%)
Methane trong khẩu phần thí nghiệm - Methane khẩu khần đối chứng
Methane khẩu khần đối chứng
- Xác định động thái sinh khí theo phương trình:
Y = A + B(1 - e
-ct
) (1)
Trong đó:
Y: là thể tích khí sinh ra ở thời điểm t (ml)
A: là lượng khí sinh ra từ các chất dễ hoà tan thường ở ngay tại thời điểm
ban đầu khi ủ mẫu (ml).
B: là lượng khí sinh ra từ các chất hữu cơ khó hoà tan trong suốt quá trình ủ (ml).
A+ B: là tổng lượng khí sinh ra của mẫu thức ăn đem ủ hay tiềm năng
sinh khí của thức ăn đó (ml).
c: là tốc tộ sinh khí (% DM/giờ).

t: là thời gian ủ mẫu thức ăn thí nghiệm (giờ).
- Tỷ lệ tiêu hoá (TLTH) của các loại thức ăn nghiên cứu được ước tính dựa vào
các phương trình ước tính TLTH và GTNL của Menke và Steingass (1979)[14]
như sau:
ODM (%) = 14,88 + 0,889 GP + 0,45CP +XA
Trong đó: GP: là thể tích khí sinh ra sau 24 giờ ủ (ml/ 200mg DM)
CP: là Protein thô (%)
XA: Khoáng tổng số.
23
- Giá trị năng lượng (GTNL) của các loại thức ăn nghiên cứu được ước tính dựa
vào các phương trình ước tính TLTH và GTNL của Menke và Steingass (1979)
[14]:
ME (MJ/kg DM) = 2,20 +0.136 GP +0,057 CP +0,0029CP
2
Trong đó: GP: là thể tích khí sinh ra sau 24 giờ ủ (ml/ 200mg DM)
CP: là Protein thô (%)
2.4.4. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
Số liệu sẽ được xử lý thô trên bảng tính Excel sau đó được xử lý thống kê
bằng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) trên phần mềm Minitab 16.
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ - THẢO LUẬN
24
3.1. Thành phần hóa học của các loại thức ăn
Trong quá trình tiêu hóa ở dạ cỏ, các yếu tố như: lượng chất khô, thành
phần dinh dưỡng có liên quan chặt chẽ với lượng khí methane sản sinh ở dạ cỏ
cũng như sự tiêu hóa các vật chất hữu cơ có thể dẫn đến khả năng làm giảm sản
sinh methane. Do vậy xác định thành phần hóa học của các loại thức ăn là rất
cần thiết. Thành phần hóa học của các loại nguyên liệu sử dụng trong thí nghiệm
được trình bày ở bảng 3.1:
Bảng 3.1: Thành phần hóa học của các loại thức ăn

Tên mẫu
DM
(%)
CP EE CF NDF ADF Ash tannin
(Tính theo % DM)
Lá sắn 21,6 21,48 5,19 19,37 38,77 26,02 9,90 4,32
Thân lá lạc 37,6 22,34 1,65 23,67 51,25 34,48 11,97 2,86
Rơm 91,5 4,45 0,95 34,46 69,87 42,41 13,09 1,08
Cám gạo 92,2 9,77 10,65 21,11 31,30 18,99 9,29 0,55
Kết quả cho thấy protein thô trong lá sắn, thân lá lạc, rơm và cám gạo
lần lượt là: 21,48%, 22,34%, 4,45%, 9,77%. Kết quả cho thấy rằng đã cung
cấp mức hợp lý đối với khẩu phần nuôi bò.
Đối với Lá sắn thì có tỷ lệ protein (21,48%) thấp hơn kết quả nghiên cứu
của Dư Thanh Hằng (2008) [4] đã nêu: Thành phần dinh dưỡng trong lá sắn
chứa protein 24%, chất béo 6%, xơ 11%, chất khoáng 6,7%, xanhthophylles 350
ppm. Chất đạm của lá sắn có khá đầy đủ các acid amin cần thiết, giàu lysin
nhưng thiếu methionin. Có sự sai khác này có thể giải thích là do một phần điều
kiện khí hậu và địa điểm địa lý của từng vùng là khác nhau. Vì lá sắn trong thí
nghiệm này được lấy ở Lâm Thao – Phú Thọ còn lá sắn trong thí nghiệm của Dư
Thanh Hằng lấy tại miền Nam – Việt Nam.
Thân lá lạc sau khi thu hoạch có hàm lượng dinh dưỡng tương đối cao
37,6% vật chất khô (VCK), 22,34% protein thô (CP), 23,67% xơ thô cao hơn so
với hàm lượng dinh dưỡng thân lá lạc trong thí nghiệm của Nguyễn Xuân Trạch,
(2010)[5]. Lý do gây nên sự sai khác này là do chất lượng của thân lá lạc sau khi
thu hoạch được bảo quản, phơi khô hoặc tái, nó còn phụ thuộc vào vị trí lấy
mẫu, điều kiện thời tiết ngày lấy mẫu.
Với thành phần tannin trong thức ăn như trên thì khẩu phần nào có mức lá
sắn và thân lá lạc càng cao thì lượng tannin càng cao. Theo Mc. Leod (1974)
[17] thì hàm lượng tannin trên 5% là yếu tố dinh dưỡng gây bất lợi trong khẩu
25