Nghiên cứu sử dụng một số chế phẩm vi sinh dùng trong ủ chua cỏ voi làm thức ăn cho gia súc nhai lại”

PHẦN 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Theo số liệu thống kê của Tổng Cục Thống Kê 2010 cho thấy: hiện nay
cả nước ta có khoảng 2913.4 con trâu, 5916.3 con bò. Việt Nam là một nước
nông nghiệp, nguồn phụ phẩm nông nghiệp hàng năm có khối lượng rất lớn.
Tuy nhiên nguồn phụ phẩm và thức ăn thô xanh lại chưa được người nông
dân sử dụng hợp lý để chăn nuôi số gia súc này nên đã gây lãng phí và ảnh
hưởng xấu đến môi trường.
Đã có nhiều nghiên cứu về việc sử dụng nguồn phụ phẩm nông nghiệp
trong chăn nuôi gia súc nhai lại như nghiên cứu của Bùi Văn Chính và
Nguyễn Thế Tào (1985) [3] đã tiến hành nghiên cứu dùng biện pháp kiềm hóa
để chế biến và dự trữ thân cây ngô già làm thức ăn cho gia súc nhai lại; Lý
Kim Bảng và Lê Thanh Bình (1988) [5] nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật
trong bảo quản thức ăn xanh cho trâu, bò. Kết quả thí nghiệm cho thấy mẫu ủ
sau 5-6 tháng có kết quả khá tốt, thức ăn ủ có hàm lượng protein, acid lactic
cao hơn, thơm ngon hơn so với không ủ, đặc biệt là việc bảo quản thức ăn
xanh này rất có ý nghĩa trong việc giải quyết vấn đề thiếu hụt thức ăn xanh
trong mùa khô.
Hướng nghiên cứu bổ sung chế phẩm vi sinh vật dùng trong ủ chua
thức ăn thô xanh để tăng hàm lượng chất dinh dưỡng và tăng thời gian bảo
quản, sử dụng chúng là một hướng nghiên cứu mới trong thời gian gần đây.
Sản phẩm ủ chua bổ sung chế phẩm vi sinh trong chế biến cây thức ăn
thô xanh giảm được thời gian lên men, nâng cao giá trị dinh dưỡng của cỏ voi
ủ chua, tạo sản phẩm thơm ngon hơn cho gia súc, giảm sức ép về giá thành
1
thức ăn chăn nuôi và góp phần thực hiện hóa mục tiêu phát triển đàn bò đến
2020 đạt 500000 con bò sữa và 12.5 triệu bò thịt mà Bộ Nông Nghiệp và phát
triển nông thôn đã đề ra.
Xuất phát từ thực tiễn trên chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài:
“ Nghiên cứu sử dụng một số chế phẩm vi sinh dùng trong ủ chua cỏ

voi làm thức ăn cho gia súc nhai lại”
1.2. Mục tiêu của đề tài
Đánh giá được hiệu quả của việc sử dụng các chế phẩm vi sinh vật
BOB, VCN1
,
VCN2 dùng trong chế biến và bảo quản cây cỏ voi làm thức ăn
cho gia súc nhai lại.
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
- Cỏ voi ủ chua có bổ sung các chế phẩm vi sinh tổn thất dinh dưỡng
tương đối ít, giữ lại được hoạt tính sinh tố A, thường đạt được 1/3 so với dạng tươi.
- Chế phẩm vi sinh vật đa chủng kết hợp được khả năng phân giải tinh
bột, đường dễ tan, xenluloza, protein tạo sản phẩm thơm ngon cho gia súc.
Nâng cao được tỷ lệ tiêu hóa thức ăn cho gia súc.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
- Phương pháp ủ chua này không đòi hỏi thiết bị tốn kém nên giá thành
sản phẩm hạ, dễ áp dụng trong điều kiện chăn nuôi nông hộ, trang trại nhỏ.
- Cỏ voi sau khi ủ của đề tài có khả năng ứng dụng vào thực tiễn cao do
giá cả phù hợp với bà con nông dân và phương pháp làm đơn giản.
2
PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
2.1.1. Đặc điểm vai trò của thức ăn thô xanh và phụ phẩm nông nghiệp
vùng nhiệt đới
Thức ăn xanh bao gồm các loại cỏ xanh, thân, lá, ngọn non của các loại
cây bụi, cây gỗ được sử dụng trong chăn nuôi. Thức ăn xanh có chứa 60 –
85% nước đôi khi cao hơn. Chất khô trong thức ăn xanh có hầu hết các chất
dinh dưỡng cần thiết cho động vật và dễ tiêu hoá. Gia súc nhai lại có thể tiêu
hoá trên 70% các chất hữu cơ trong thức ăn xanh. Thức ăn xanh chứa hầu hết

các chất dinh dưỡng cần thiết cho gia súc. Chúng chứa protein dễ tiêu hoá,
giàu vitamin, khoáng đa lượng, vi lượng ngoài ra còn chứa nhiều hợp chất có
hoạt tính sinh học cao.
Thành phần dinh dưỡng của thức ăn xanh phụ thuộc vào giống cây
trồng, điều kiện khí hậu, đất đai, kỹ thuật canh tác, giai đoạn sinh trưởng…
Cây được bón nhiều nhất là đạm hàm lượng protein cao nhưng chất lượng
protein thấp vì làm tăng nitơ phi protein như nitrat, amit.
Nhìn chung thức ăn xanh ở nước ta rất phong phú và đa dạng nhưng
hầu hết chỉ sinh trưởng vào mùa mưa còn mùa đông và mùa khô thường thiếu
nghiêm trọng.
Thức ăn thô bao gồm cỏ khô, rơm, thân cây ngô già, cây lạc, thân đậu
đỗ và các phụ phẩm nông nghiệp khác. Loại thức ăn này thường có hàm
lượng xơ cao (20-35% tính trong chất khô) và tương đối nghèo chất dinh
dưỡng nhưng ở nước ta diện tích đất nông nghiệp bình quân trên đầu người
rất thấp (0.1ha/người), bãi chăn thả ít phần lớn bãi chăn thả là đồi núi trọc có
độ dốc cao, đất xấu và khô cằn. Do đó ở nhiều vùng thức ăn thô và phụ phẩm
nông nghiệp không đủ đáp ứng nhu cầu của gia súc cho nên cần bổ sung thêm
một phần cỏ xanh hoặc các loại thức ăn khác.
3
2.1.1.1. Thức ăn thô xanh hàm lượng chất xơ cao
Chất xơ (cây cỏ, rơm, rạ…), thành phần chủ yếu của chất xơ bao gồm:
xenluloza, hemixenluloza và ligin. Xenluloza và hemixenluloza là thành phần
chính của các loại thức ăn thô xanh. Xenluloza đóng vai trò chủ yếu, do vậy
khi nói đến tiêu hoá chất xơ, người ta thường quan tâm đến vấn đề tiêu hoá
xenluloza.
Hàm lượng chất xơ tuỳ thuộc vào từng loại thức ăn khác nhau thì khác
nhau nhưng thường biến động từ 20-45%. Ví dụ các loại thức ăn xanh chiếm
16-20%, thức ăn ủ tươi chiếm 22-28%, trong cỏ và rơm khô chiếm 28-46%.
Chất xơ có ý nghĩa sinh lý rất quan trọng đối với gia súc nhai lại. Nó
không chỉ là nguồn cung cấp năng lượng mà còn là nhân tố đảm bảo độ choán

dạ cỏ hoạt động bình thường và tạo khuôn phân trong dạ dày. Trong 24h ở dạ
cỏ bò lượng acid béo bay hơi (AXBBH) được tạo ra giá trị năng lượng từ
10.000-15.000 kcal. Người chăn nuôi cần hiểu ý nghĩa quan trọng này để không
để bò bị đói.
Các thí nghiệm cũng chứng minh rằng: thay đổi tương quan chất xơ,
protein, glucid dễ tiêu, nguyên tố vi lượng, chất khoáng, mỡ và vitamin trong
khẩu phần sẽ dẫn đến hai hệ quả: kích thích hoặc ức chế các quá trình tiêu hoá
ở dạ cỏ và ảnh hưởng đến mức độ sử dụng chất xơ của bò. Chính vì thế trong
quá trình chế biến thức ăn thô xanh, như nghiền, thái, xử lý bằng kiềm hoặc
acid, bảo quản hoặc ủ tươi đều vì mục đích làm cho chúng dễ bị tác động bởi
enzyme nên đã nâng cao tỷ lệ tiêu hoá các chất dinh dưỡng đặc biệt là tiêu
hoá chất xơ.
Có thể chia vật chất khô của thức ăn xơ thô thành 2 phần là phần nội
bào và vách tế bào. Phần nội bào chiếm 1 tỷ lệ rất nhỏ chứa các chất dễ hòa
tan và dễ lên men như đường và tinh bột. Vách tế bào gồm phần xơ bị lignin
hóa (NDF), một ít keo thực vật (pectin) và một ít glycoprotein. Thành phần
pectin dễ được lên men trong dạ cỏ. Protein trong vách tế bào phụ thuộc vào
mức độ lignin hóa. Vi sinh vật dạ cỏ không phân giải được lignin và hàm
lượng của nó càng cao (khi thực vật già hóa) thì tỷ lệ tiêu hóa nói chung sẽ bị
hạn chế.
4
Thức ăn xơ thô nhiệt đới nói chung có chất lượng thấp hơn thức ăn xơ
thô ôn đới. Những thức ăn thô chất lượng thấp như rơm, rạ có 2 đặc trưng cơ
bản: cấu trúc vách tế bào bị lignin hóa phức tạp và thành phần dinh dưỡng
không cân đối.
* Cấu trúc vách tế bào phức tạp bao gồm chủ yếu là xenluloza,
hemixenluloza và lignin.
Xenluloza là cấu trúc chủ yếu của tế bào thực vật, chiếm khoảng 32-
47% VCK của thức ăn thô. Xenluloza là chuỗi hidratcacbon đơn giản, phân tử
mạch thẳng được tạo bởi β-D-glucoza bằng liên kết β-1,4-glucozit. Mỗi phân

tử có thể lên tới hàng vạn đơn vị. Trong tự nhiên xenluloza tồn tại dưới dạng
chuỗi tinh thể. Xenluloza bao gồm nhiều chuỗi thẳng liên kết với nhau thành
bó dài nhờ mạch nối hydrogen tạo thành các sợi xenluloza bền vững
(microfibril) được bao bọc bởi các thành phần khác của vách tế bào. Các
microfibril tập hợp lại tạo thành các macrofibril.
Hemixenluloza là những heteropolisaccarit được cấu tạo từ các loại
đường thuộc nhóm hexoza (glucoza, manoza, galactoza) và nhóm pentoza
(xyloza, arabinoza). Hemixenluloza bao bọc xung quanh các microfibril cùng
với một số thành phần khác như pectin và glycoprotein. Có thể coi
Hemixenluloza cùng với pectin và glycoprotein như là vữa để gắn kết các
microfibil lại trong macrofibrin. Hemixenluloza thường liên kết với các cấu
trúc phenolic bao quanh các sợi xenluloza. Hemixenluloza không hòa tan
trong nước nhưng hòa tan trong dung dịch kiềm và bị thủy phân bởi acid dễ
dàng hơn so với xenluloza.
Lignin là hetero-polyme vô định hình của các loại rượu phenolic.
Lignin không hòa tan trong nước, dung môi hữu cơ bình thường , trong acid
đậm đặc và rất bền với các enzyme vi sinh vật dạ cỏ. Nhưng dưới tác dụng
của dung dịch kiềm, bisulfitnatri hay acid sulfuro một phần lignin bị phân giải
và chuyển vào dung dịch. Lignin hóa là giai đoạn cuối cùng của sự phát triển
ở tế bào thực vật. Thực vật càng già thì hàm lượng lignin càng cao. Mức độ
lignin hóa càng cao làm cho thành tế bào thực vật trở nên cứng và bền vững,
có ý nghĩa lớn đối với các cơ quan chống đỡ ở thực vật nhưng lại gây khó
khăn trong việc tiêu hóa xơ ở dạ cỏ loài nhai lại. Trong vách tế bào lignin liên
5
kết với hemixenluloza/xenluloza bằng các mạch nối este và hydrogen. Ngoài
ra lignin còn liên kết với protein bằng các mạch nối hóa trị. Ngoài các phân tử
lignin trong vách tế bào còn có các monome phenolic tồn tại ở dạng tự do.
Các phân tử phenolic này có ảnh hưởng ức chế đối với vi sinh vật dạ cỏ và
enzyme của chúng.
2.1.1.2. Hàm lượng N, khoáng, vitamin và glucid dễ tiêu thấp

Trong rơm, rạ, thân cây ngô già, cỏ voi…hàm lượng protein rất thấp (2-
6%). Lượng protein (N) ít ỏi này lại khó sử dụng do chúng tồn tại ở dạng liên
kết chặt chẽ với vách tế bào bị lignin hoá. Các cây cỏ lâu năm cũng vậy, hàm
lượng protein thô giảm xuống rõ rệt theo tuổi, trong mùa khô và sau giai đoạn
ra hoa.
Tất cả các loại thức ăn thô đều thiếu khoáng, kể cả khoáng đa lượng
(Ca, P, Na) và các nguyên tố vi lượng, cũng như các loại vitamin, đặc biệt là
vitamin A và D
3.
Trong các loại cỏ thu hoạch muộn và các loại rơm, ngũ cốc hàm lượng
bột đường cũng như chất xơ dễ tiêu thấp. Hầu hết đường dễ tiêu bị mất đi qua
quá trình hô hấp trong khi phơi khô và bảo quản.
2.1.2. Đặc điểm sinh học của cây cỏ voi
2.1.2.1. Nguồn gốc lịch sử và phân loại thực vật
Cỏ voi có tên khoa học là Pennisetum purpuseum. Nguồn gốc ở vùng
cận nhiệt đới Châu Phi (Zimbabuê). Hiện nay được trồng hầu hết các nước
nhiệt đới và cận nhiệt đới.
Có nhiều giống, cho năng suất cao là giống lai giữa P.purpuseum và
P.glacum có tên là King, có nơi gọi là King grass, trồng nhiều ở Indonesia.
Giống cỏ voi lai cao sản khác nữa là Florida napier trồng nhiều ở Philippine.
Cỏ voi được đưa vào Việt Nam từ rất sớm và đang là giống cỏ chủ lực được
trồng để nuôi trâu, bò.
6
2.1.2.2. Đặc điểm sinh vật học
Là cỏ lâu năm, thân đứng có thể cao từ 4 – 6m, nhiều đốt, những đốt
gần gốc thường ra rễ, hình thành cả thân ngầm phát triển thành bụi to, lá hình
dải có mũi nhọn đầu, nhẵn, bẹ lá dẹt ngắn và mềm có khi dài tới 30cm, rộng
2cm. Chùm hoa hình truỳ giống đuôi chó mầu vàng nhạt. Rễ phát triển mạnh,
ăn sâu có khi tới 2m.
2.1.2.3. Đặc điểm sinh thái học

Cỏ voi chịu được khô hạn, giai đoạn sinh trưởng chính trong mùa hè
khi nhiệt độ và ẩm độ cao. Sinh trưởng chậm trong mùa đông và mẫn cảm với
sương muối. Nhiệt độ thích hợp nhất cho sinh trưởng từ 25 – 30
0
C. Nhiệt độ
thấp nhất cho sự sinh trưởng khoảng 15
0
C. Cỏ voi có thể sinh trưởng ở những
vung cao tới 2000m so với mực nước biển. Thích hợp nhất với đất giầu dinh
dưỡng có tầng canh tác sâu, pH = 6 – 7, đất không bùn, úng. Thích hợp trong
những vùng có lượng mưa khoảng 1500 mm/năm.
2.1.2.4. Tính năng sản xuất
Cỏ voi có khả năng cho năng suất chất xanh rất cao, đạt từ 150 – 300
tấn/ha/năm. trong điều kiện thâm canh cao những năm đầu có thể đạt 400
tấn/ha. Hàm lượng protein thô từ 7.7 – 9.9% vật chất khô.
2.1.2.5. Sử dụng
Dùng làm thức ăn tươi hay ủ chua. Cắt lần đầu cắt sát mặt đất cho cây
sinh trưởng và đẻ nhánh nhiều, không trồi lên mặt đất. Nếu sử dụng tốt cho
năng suất cao trong 10 năm liền. Có thể trồng xen với các cây họ đậu.
2.1.3. Vai trò và hoạt động của vi sinh vật trong ủ chua thức ăn xanh
Nguyên lý ủ chua thức ăn :
Thực chất của việc ủ chua thức ăn là xếp chặt thức ăn thô xanh vào hố kín
(hoặc túi kín) không có không khí. Trong quá trình ủ đó các vi khuẩn biến đổi các
đường dễ hòa tan như fructan, saccaroza, glucoza, fructoza, pentoza thành acid lactic,
acid acetic và các acid hữu cơ khác. Do đó nhanh chóng đưa độ pH của thức ăn ủ hạ
7
xuống 4-4.5, ở độ pH này hầu hết các loại vi sinh vật và các men (enzim) chứa
trong thực vật đều bị ức chế. Làm như vậy thì sự hoạt động lên men của các vi
khuẩn Lactic tăng dần, đều tiên là vi khuẩn Streptococus lactic, sau đó là
Lactobacter lactic, còn vi khuẩn Bacterium coli thì hoạt động giảm dần. Nhờ vậy

thức ăn ủ chua có thể bảo quản được hàng năm.
Để đáp ứng nguyên lý ủ chua, nguyên liệu ủ chua phải được thái nhỏ
(3-4cm), sau đó lần lượt cho vào túi ủ theo từng lớp rồi nén chặt (điều kiện
yếm khí). Sử dụng máy hút chân không để nén nguyên liệu và đảm bảo hết
không khí.
Khi bắt đầu ủ chua, người ta tìm thấy trong thức ăn đem ủ có đủ loại vi
sinh vật, cả có ích và có hại trong đó quan trọng nhất là các loại vi sinh vật sau:
Vi khuẩn:
Quá trình lên men thức ăn xanh xảy ra nhờ chính nhóm vi khuẩn Lactic
và nhóm vi khuẩn khác thường có sẵn trên bề mặt thân cây cỏ. Đây là nhóm
vi khuẩn có ích rất cần thiết trong thức ăn ủ chua. Chúng lên men tinh bột,
đường tạo ra các sản phẩm chủ yếu là acid lactic. Vi khuẩn lên men sinh acid
lactic gồm 2 loại:
Loại vi khuẩn sinh acid lactic ưa nhiệt mà đại diện là: Lactobacillus
casei, Lactobacillus termofil, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus
bulgaricus. Loại vi khuẩn này có khả năng lên men ở cả 2 điều kiện yếm khí
và hiếu khí với nhiệt độ thích hợp là 30-60
0
C.
Loại vi khuẩn sinh acid lactic không ưa nhiệt: đại diện là Streptococcus
pyogenes, Streptococcus viridans, Streptococcus lactics, Streptococcus
enterococcus, loại này chỉ phát triển mạnh trong điều kiện yếm khí. Nhiệt độ
thích hợp là 15-30
0
C.
Vi khuẩn lên men tạo acid acetic: hoạt động mạnh trong môi trường
thiếu khí, pH = 4.5, nhiệt độ 27-35
0
C. Lên men các đường dễ tan sản phẩm
chính tạo thành là acid acetic. Vi khuẩn lên men sinh acid acetic chủ yếu

thuộc nhóm E.coli mà đại diện là Escherichia và Klebsiella.
Nhóm vi khuẩn lên men tạo acid butiryc: chúng phân giải acid lactic,
chất bột đường, protein, các acid amin tạo nên acid butyric. Nhóm này không
có lợi.
8
Trong điều kiện thiếu khí, ẩm độ trên 80%, trị số pH trên 4.2 và nhiệt
độ 30-40
0
C nhóm vi khuẩn sinh acid butyric hoạt động mạnh. Khi nhiệt độ
dưới 15
0
C hoặc ẩm độ dưới 60% chúng ngừng hoạt động.
Vi khuẩn sinh acid butyric luôn sẵn có trên thân lá cây cỏ, gồm hầu hết
các nhóm Clostridium.
Nấm men: hoạt động mạnh ở giai đoạn đầu của quá trình ủ chua.
Chúng phân hủy tinh bột, đường, tạo thành rượu, CO
2
và một số acid hữu cơ.
Hàm lượng rượu trong cỏ ủ chua thường trung bình là 0.3%. Tuy nhiên những
nguyên liệu ủ chua chứa nhiều đường như thân cây ngô, ngọn củ cải đường
đôi khi hàm lượng rượu đạt tới 4% tính theo dạng sử dụng. Trong môi trường
yếm khí nấm men dường như ngừng hoạt động. Trong điều kiện hiếu khí khi
pH =3-4, nấm men vẫn có thể hoạt động nhưng không mạnh.
Nấm mốc: là vi sinh vật không có lợi cho quá trình ủ chua. Nấm mốc
phát triển chậm hơn so với vi khuẩn lên men sinh acid acetic và acid lactic.
Chúng phân giải tinh bột, đường, protein, acid lactic để tạo thành SO
2,
H
2
O,

NH
3
và nhóm amin, nhiều loại còn có khả năng tạo ra các độc tố. Trong điều
kiện yếm khí, nấm mốc dường như ngừng hoạt động.
Nhóm vi khuẩn gây thối: gồm trực khuẩn có nha bào, chủ yếu sống
trong điều kiện hiếu khí, nhiệt độ thích hợp trên 50
0
C. Nó phân giải protein,
amin thành các chất độc như Cadavejin và Putracin.
Nhóm vi khuẩn Clostridia lại phát triển mạnh trong môi trường có tỷ lệ
nước cao (cao hơn 85%), đồng thời chúng phân huỷ mạnh mẽ protein tạo ra
amoniac, acid acetic, acid butyric làm hao hụt protein của thức ăn ủ chua.
Do đó nhóm vi khuẩn này là không có lợi cho quá trình dự trữ thức ăn.
Sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật phụ thuộc vào tỷ lệ các chất
dinh dưỡng trong thức ăn đem ủ, cũng như nhiệt độ, ẩm độ, pH, áp suất thẩm
thấu và sự có mặt các chất ức chế. Trong môi trường phù hợp, tế bào vi khuẩn
sinh trưởng và phân chia với tốc độ nhanh theo cấp số nhân. Nếu số lần phân
chia là n (số thế hệ) thì số tế bào sau n thế hệ là 2
n
. Thực tế số tế bào ban đầu
được coi là n
0
nên N
1
x n
2
(N
1
số lượng vi sinh vật có sau n thế hệ). Vi sinh vật
cấy vào môi trường thích hợp có thời gian thế hệ là 30 phút (tức là số lượng

tăng lên gấp đôi sau 30 phút). Nhưng không phải vi sinh vật tăng lên không
9
ngừng, vì sau 1 thời gian nhất định tốc độ sinh sản của chúng sẽ bị ngưng lại
do nhiều nguyên nhân như pH, ẩm độ, áp suất thẩm thấu, môi trường dinh
dưỡng , do vậy đồ thị diễn biến số lượng tế bào vi sinh vật theo thời gian là
một đường cong.
Qúa trình sinh sản của vi sinh vật theo 4 pha như sau: pha mở đầu hay pha
tiềm tàng (pha lag), pha lũy thừa hay pha sinh sản lũy tiến (pha log), pha ổn
định (phase stationair), pha tử vong (phase des declin). Pha mở đầu phụ thuộc
vào sự thích ứng của vi sinh vật với điều kiện môi trường. Ở pha log vi sinh
vật phát triển theo lũy thừa. Trong pha ổn định, số lượng tế bào sinh ra bằng
số lượng tế bào cũ chết đi. Trong pha tử vong, số lượng tế bào có khả năng
sống giảm theo lũy thừa. Pha này chịu ảnh hưởng nhiều của điều kiện ngoại
cảnh như pH, áp suất thẩm thấu, độ ẩm áp lực thẩm thấu của vi sinh vật có
thể chịu đựng trong khoảng 20-30 atm, tương ứng với nồng độ muối < 2% và
đường 20-30%.
Các quá trình diễn ra trong túi chứa thức ăn ủ chua:
Sự sinh nhiệt do hô hấp tế bào thực vật
Khi cây cỏ bị cắt đứt nguồn dinh dưỡng từ đất, nước và quang hợp, mọi
hoạt động sống của tế bào thực vật lúc này là quá trình dị hóa. Qúa trình này
phân giải chất bột đường để tạo thành khí CO2, H
2
O và giải phóng năng
lượng theo phương trình sau:
C
6
H
12
O
6

+ 6O
2
→ 6H
2
O + 6CO
2
+673Kcal/g
Trong túi ủ nhiệt lượng giải phóng ra sẽ làm tăng nhiệt độ hố ủ. Nhiệt
độ tăng đến mức nào đó làm chết tế bào thực vật. Đồng thời với quá trình hô
hấp tế bào thực vật trong đống ủ còn diễn ra quá trình phân hủy hiếu khí của
vi sinh vật có sẵn trong thức ăn. Qúa trình hô hấp tế bào và quá trình phân
giải hiếu khí của vi sinh vật đã tiêu thụ oxy tạo yếm khí cho túi ủ chua. Như
vậy nếu thức ăn ủ được nén chặt và quá trình ủ diễn ra nhanh chóng thì túi ủ
nhanh chóng chuyển về trạng thái yếm khí, giảm bớt sự hao hụt chất dinh
dưỡng trong thức ăn đem ủ. Đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát
triển của vi khuẩn yếm khí sinh acid lactic.
Khi tế bào thực vật chết thì hệ thống bảo vệ của tế bào thực vật mất tác
dụng, lúc này các men, đặc biệt men phân giải protein hoạt động mạnh.
10
Chúng thủy phân protein thành các acid amin tiếp tục phân giải tạo thành
amoniac. Đồng thời với quá trình tự phân giải còn có sự phân hủy protein của
các vi sinh vật. Sự tổn thất của thức ăn ủ chua chủ yếu ở giai đoạn này.
Quá trình tạo thành acid acetic
Ngay từ khi bắt đầu ủ chua các vi sinh vật trong nguyên liệu ủ phát
triển mạnh, trước hết là sự phát triển nhanh của nhóm vi khuẩn loại E.coli mà
đại diện của chúng là Escherichia và Klebsiella. Chúng hoạt động mạnh trong
môi trường trung tính và hiếu khí sản phẩm chính sinh ra là acid acetic. Ngoài
ra những vi khuẩn E.coli cũng còn có khả năng phân hủy protein bằng các
phản ứng khử amin và khử cacboxyl của các acid amin. Do quá trình hô hấp
của tế bào thực vật cùng sự hoạt động của nhóm vi khuẩn E.coli tiêu thụ oxy,

nên tạo ra môi trường yếm khí, lúc này kích thích vi khuẩn lên men sinh acid
lactic yếm khí phát triển mạnh. Khi pH đạt 4.5 thì nhóm vi khuẩn E.coli bị ức
chế. Những loại vi khuẩn lên men sinh acid butyric cũng như nấm mốc và
nấm men tuy chịu được độ pH cao nhưng lại không chịu được môi trường
yếm khí do đó chỉ phát triển ở bề mặt tú ủ nơi có không khí vào.
Quá trình tạo thành acid lactic
Các hydrat cacbon dễ hòa tan được các vi khuẩn lactic yếm khí lên men
để tạo thành sản phẩm chính là acid lactic và một phần acid hữu cơ khác. Có
2 dạng lên men lactic là lên men lactic cùng loại và lên men lactic khác loại.
Trong quá trình lên men lactic cùng loại thì glucose sẽ được chuyển
hóa theo chu trình Embden-Meyerhof để cuối cùng tạo thành 2 acid pyruvic
và NAD-H
+
sau đó acid pyruvic sẽ được khử thành acid lactic.
C
6
H
12
O
6
→ 2CH
3
COCOOH + 4H
2CH
3
COCOOH + 4H → 2CH
3
CHOHCOOH
Như vậy quá trình lên men cùng loại chỉ tạo ra sản phẩm cuối cùng là
acid lactic.

Lên men lactic khác loại của vi sinh vật là quá trình lên men không chỉ
tạo ra acid lactic mà còn sản sinh ra các sản phẩm phụ khác như rượu, acid
acetic, CO2…
Ví dụ: C
6
H
12
O
6
→ 2CH
3
CHOHCOOH + C
2
H
5
OH + CO
2
Qúa trình phân giải các chất có nitơ
11
Thông thường trong cây cỏ tươi hàm lượng nitơ ở dạng protein biến
động từ 75-90% tổng nitơ có trong thực vật. Trong tự nhiên có nhiều loại vi
sinh vật có khả năng sản sinh ra môi trường men Protease (protease,
peptidase). Chúng xúc tác quá trình thủy phân liên kết peptit và một số liên
kết khác làm cho phân tử protein được phân giải, khác với Protease của động
vật (tripxin), men Proteasecủa Streptomycess-griseus có thể thủy phân hầu hết
các liên kết peptide. Proteasecủa Bacillus có thể phân giải mạnh casein,
hemoglobin, gelatin…Dưới tác dụng của men protease, các protein được phân
giải thành các hợp chất đơn giản hơn. Các chất này tiếp tục bị phân giải thành
các acid amin nhờ tác dụng của men peptidase ngoại bào. Các chất này cũng
có thể trực tiếp hấp thu vào tế bào vi sinh vật, làm nguyên liệu cho quá trình

tổng hợp protein của vi sinh vật. Một phần tiếp tục phân giải tạo thành các sản
phẩm trung gian và NH
3
. Qúa trình phân giải acid amin rất phức tạp tạo ra
nhiều sản phẩm trung gian theo các phương trình sau:
R- CH(NH
2
)- COOH → R- CHOH- COOH + NH
3
R- CH(NH
2
)- COOH → R- CO- COOH + NH
3
R- CH(NH
2
)- COOH → R- COOH + CO
2
+ NH
3
Khi phân giải các acid amin có chứa lưu huỳnh như methionin, cystin,
cystein sẽ giải phóng ra H
2
S.
HOOC- CH
2
NH
2
- CH
2
- SH +H

2
O → CH
3
COOH- HCOOH + H
2
S + NH
3
Khi phân giải triptophan cho ra indol và scaton có mùi thối. Qúa trình
phân giải protein trong túi ủ chua là quá trình không có lợi, vì vậy càng hạn
chế được sự phân giải protein trong túi ủ thì chất lượng thức ăn ủ càng cao.
Giai đoạn đình chỉ mọi sự lên men
Là giai đoạn cuối cùng của quá trình lên men trong thức ăn ủ chua. Số
lượng vi sinh vật trong thức ăn ủ chua liên tục giảm xuống do trị số pH giảm
trong điều kiện yếm khí, đa số vi sinh vật bị chết. Tuy nhiên do ezym trong tế
bào của chúng vẫn tiếp tục hoạt động, làm cho nồng độ các acid hữu cơ vẫn
còn tăng sau một vài ngày. Lúc này có thể coi quá trình lên men đã kết thúc
và các loài vi sinh vật hầu như không hoạt động, do đó các chất dinh dưỡng
trong thức ăn ủ không bị phân hủy. Tuy nhiên nếu đống ủ bị nước rửa trôi,
làm mất mát các acid hữu cơ, khi đó trị số pH sẽ tăng lên trên 4.5 và nhóm vi
12
khuẩn Clostridium sẽ hoạt động. Nhóm vi khuẩn này sẽ phân hủy acid lactic
thành acid butyric. Chúng còn phân hủy protein để tạo thành amoniac làm cho
trị số pH của môi trường tăng lên (càng gần đến trung tính). Vì vậy dù đã kết
thúc quá trình lên men của thức ăn ủ chua vẫn cần giữ cho môi trường yếm khí
và chống nước rửa trôi các acid hữu cơ trong thức ăn ủ chua.
2.1.4. Những nguyên nhân gây hư hỏng thức ăn ủ do vi sinh vật
Khi khối ủ được mở (để lấy thức ăn), do được cung cấp oxi từ không
khí vào, các vi khuẩn hiếu khí bắt đầu sinh sôi. Ban đầu tốc độ phát triển của
chúng chậm vì pH vẫn rất thấp, nhưng khi pH tăng lên do quá trình dị hóa
acid lactic (Ohyama và ctv, 1975) [17], các acid hữu cơ bị phân giải, đáng chú

ý nhất là các acid butyric, propionic (những acid hữu cơ có tác dụng kháng
khuẩn mạnh ở môi trường pH thấp), đại bộ phận các nấm và vi khuẩn hiếu khí
bắt đầu phát triển rất mạnh (Woolford và Wilkie, 1984) [19]. Sự tăng pH này
và giảm hàm lượng acid lactic cũng không diễn ra nhanh chóng vì khi pH
tăng lên, các vi khuẩn Lactic cũng sẽ phát triển nhờ phần đường con lại
(Moon và ctv, 1980) [16]. Sau đó dường như là sự oxi hóa acid lactic là một
bước khởi đầu quan trọng trong quá trình giảm chất lượng của thức ăn ủ
trong điều kiện hiếu khí. Có nhiều ý kiến khác nhau về vai trò của các loài
VSV trong quá trình dị hóa, nhưng nấm men và các vi khuẩn sinh acid acetic
được coi là có vai trò quan trọng. Woolford (1978) [20] đã thông báo nấm
men có vai trò chính trong việc làm hư hỏng cỏ ủ chua, trong khi đó các vi
khuẩn sinh acid acetic lại gây hư hỏng ở cây ngô ủ. Kết luận này được khẳng
định và theo Woolford (1990) [21] có nhiều bằng chứng chứng tỏ vai trò quan
trọng của các vi khuẩn sinh acid acetic trong việc làm thối hỏng các thức ăn ủ
chua không phải là cỏ. Có nhiều tác giả cũng đã đề cập đến vai trò của nấm
men trong sự đồng hóa acid lactic và theo Moon và ctv (1980) [16],
(Woolford và Wilkie, 1984) [19] làm giảm chất lượng của thức ăn ủ. Chen
(1993) [11] đã có thông báo rằng khi bổ sung chất chống nấm đã cải thiện
được chất lượng của thức ăn ủ. Di Menna và ctv (1981) [13] cũng thấy rằng
xử lý cỏ ủ chua bằng benzoate kết hợp với chất chống nấm mốc đã làm giảm
số lượng nấm men và tăng tính ổn định chất lượng hỗn hợp ủ. Pahlow (1981)
13
[18] đã thông báo có thể ổn định chất lượng của cây ngô ủ bằng việc bổ sung
đông thời kháng sinh và chất chống nấm.
2.1.5. Đặc điểm hệ vi sinh vật cộng sinh trong tiêu hóa thức ăn thô xanh
của gia súc nhai lại
2.1.5.1. Đặc điểm hệ vi sinh vật cộng sinh trong dạ dày gia súc nhai lại
Tác động tương hỗ của vi sinh vật trong dạ cỏ
Vi sinh vật dạ cỏ, cả ở thức ăn và biểu mô dạ cỏ, kết hợp với nhau
trong quá trình tiêu hóa thức ăn, loài này phát triển trên sản phẩm của loài kia.

Sự phối hợp này có tác dụng giải phóng sản phẩm phân giải cuối cùng của
một loài nào đó, đồng thời tái sử dụng những yếu tố cần thiết cho loài sau. Ví
dụ, vi khuẩn phân giải protein cung cấp amoniac, acid amin và isoacid cho vi
khuẩn phân giải xơ.
Quá trình lên men dạ cỏ là liên tục và bao gồm nhiều loài tham gia.
Trong điều kiện bình thường giữa vi khuẩn và protozoa cũng có sự cộng sinh
có lợi, đặc biệt là trong tiêu hóa chất xơ. Tiêu hóa xơ mạnh nhất khi có mặt
cả vi khuẩn và protozoa. Một số vi khuẩn được protozoa nuốt vào có tác dụng
lên men trong đó tốt hơn vì mỗi protozoa tạo ra một kiểu “dạ cỏ mini” với các
điều kiện ổn định cho vi khuẩn hoạt động. Một số loài ciliate còn hấp thu oxy
từ dịch dạ cỏ giúp đảm bảo cho điều kiện yếm khí trong dạ cỏ được tốt hơn.
Protozoa nuốt và tích trữ tinh bột, hạn chế tốc độ sinh acid lactic, hạn chế
giảm pH đột ngột, nên có lợi cho vi khuẩn phân giải xơ.
Tuy nhiên giữa các nhóm vi khuẩn khác nhau cũng có sự cạnh tranh
điều kiện sinh tồn của nhau. Chẳng hạn, khi gia súc ăn khẩu phần giàu tinh
bột nhưng nghèo protein thì số lượng vi khuẩn phân giải xenluloza sẽ giảm và
do đó tỷ lệ tiêu hóa xơ thấp. Đó là vì sự có mặt của một lượng đáng kể tinh
bột trong khẩu phần kích thích vi khuẩn phân giải bột đường phát triển mạnh
nên sử dụng cạn kiệt những yếu tố dinh dưỡng quan trọng như (các loại
khoáng, amoniac, acid amin, isoacid) là những yếu tố cũng cần thiết cho vi
khuẩn phân giải xơ vốn phát triển chậm hơn.
14
Mặt khác, tương tác tiêu cực giữa vi khuẩn phân giải bột đường và vi
khuẩn phân giải xơ còn liên quan đến pH trong dạ cỏ. Chenost và Kayouli
(1997) [12] giải thích rằng quá trình phân giải chất xơ của khẩu phần diễn ra
trong dạ cỏ có hiệu quả cao nhất khi pH dịch dạ cỏ từ >6.2, ngược lại quá
trình phân giải tinh bột trong dạ cỏ có hiệu quả cao nhất khi pH < 6.0. Tỷ lệ
thức ăn tinh quá cao trong khẩu phần sẽ làm cho pH dịch dạ cỏ giảm và do đó
ức chế hoạt động của vi khuẩn phân giải xơ.
Tác động tiêu cực cũng có thể thấy rõ giữa protozoa và vi khuẩn. Như

đã trình bày ở trên, protozoa ăn và tiêu hóa vi khuẩn, do đó làm giảm tốc độ
và hiệu quả chuyển hóa protein dạ cỏ. Với những loại thức ăn dễ tiêu hóa thì
điều này không có ý nghĩa lớn nhưng đối với thức ăn nghèo N thì protozoa sẽ
làm giảm hiệu quả sử dụng thức ăn nói chung. Loại bỏ protozoa khỏi dạ cỏ
làm tăng số lượng vi khuẩn trong dạ cỏ. Preston và Leng (1991) [10] làm thí
nghiệm trên cừu cho thấy tỷ lệ tiêu hóa vật chất khô tăng 18% khi không có
protozoa trong dạ cỏ. Như vậy, cấu trúc khẩu phần ăn của động vật nhai lại có
ảnh hưởng rất lớn đến sự tương tác của hệ vi sinh vật dạ cỏ. Khẩu phần giàu
các chất dinh dưỡng không gây sự cạnh tranh giữa các nhóm vi sinh vật, mặt
cộng sinh có lợi có xu thế biểu hiện rõ. Nhưng khẩu phần nghèo dinh dưỡng
sẽ gây ra sự cạnh tranh gay gắt giữa các nhóm vi sinh vật ức chế lẫn nhau tạo
khuynh hướng bất lợi cho quá trình lên men thức ăn nói chung.
Hệ vi sinh vật dạ cỏ rất phức tạp và phụ thuộc nhiều vào khẩu phần. Hệ
vi sinh vật dạ cỏ gồm có 3 nhóm chính: vi khuẩn (Bacteria), động vật nguyên
sinh (Protozoa) và nấm (Fungi). Hệ vi sinh vật dạ cỏ đều là vi sinh vật 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, 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 dạ chính trong
quá trình tiêu hóa xơ. Tính từ năm 1941 là năm Hungate công bố những công
trình nghiên cứu đầu tiên về vi sinh vật dạ cỏ đến nay đã có hơn 200 loài vi
khuẩn dạ cỏ được mô tả. Tổng số vi khuẩn có trong dạ cỏ thường vào khoảng
15
10
9
-10
10
tế bào/g chất chứa dạ cỏ. Trong dạ cỏ vi khuẩn ở thể tự do chiếm

khoảng 25-30%, số còn lại (70%) 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. Một số nhóm vi
khuẩn dạ cỏ chủ yếu gồm:
+ Vi khuẩn phân giải xenluloza: đây là nhóm có số lượng lớn nhất trong
dạ cỏ của những gia súc sử dụng khẩu phần giàu xenluloza. Những loài vi
khuẩn phân giải xenluloza quan trọng nhất là Bacteroides succinogenes,
Butyrivibrio fibrisolves, Ruminococcus flavefaciens, Ruminococus albus,
Cillobacterium cellulosolvens.
+ Vi khuẩn phân giải hemixenluloza: Hemixenluloza khác xenluloza là
chứa cả đường pentoza và hexoza và cũng thường chứa acid uronic. 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 có khả năng thuỷ phân xenluloza. Một số loài sử dụng
hemixenluloza là Butyrivibrio fibrisolvens, Lachnospira multiparus và
Bacteroides ruminicola. Các loài vi khuẩn phân giải hemixenluloza cũng như
vi khuẩn phân giải xenluloza đều bị ức chế bởi pH thấp.
+ 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 sự hoạt động của VSV. Tinh bột được phân
giải bởi nhiều loài vi khuẩn dạ cỏ, trong đó có cả những vi khuẩn phân giải
xenluloza. Những loài vi khuẩn phân giải tinh bột quan trọng là Bacteroides
amylophilus, Succinimonas amylolytica, Butyrivibri fibrisolbvens,
Bacteroides ruminantium, Selenomonas ruminantium và Steptococcus bovis.
+ Vi khuẩn phân giải đường: hầu hết các vi khuẩn sử dụng được các loại
polysaccharid nói trên thì cũng sử dụng được đường disaccharid và
monosaccharid. Celobioza cũng có thể là nguồn năng lượng cung cấp cho nhóm
vi khuẩn này vì chúng có men β -glucosidaza có thể thuỷ phân cellobioza. Các
vi khuẩn thuộc loài Lachnospira multiparus,Selenomonas ruminantium đều có

khă năng sử dụng tốt hydratcacbon hoà tan.
16
+ Vi khuẩn sử dụng các acid hữu cơ: hầu hết các vi khuẩn đều có khả
năng sử dụng acid lactic mặc dù lượng acid này trong dạ cỏ thường không
đáng kể trừ trong những trường hợp đặc biệt. Một số có thể sử dụng acid
succinic, malic, fumaric, formic hay acetic. Những loài sử dụng lactic là
Veillonella gazogenes, Veillonella alacalescens, Peptostreptococcus elsdenii,
Propioni bacterium và Selenomonas lactilytica.
+ Vi khuẩn phân giải protein: sự phân giải protein và acid amin để sản
sinh ra amoniac trong dạ cỏ có ý nghĩa quan trọng đặc 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 acid amin, peptit và
isoacid 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. Trong số những loài sinh amoniac thì Peptostreptococus và
Clostridium có khả năng lớn nhất.
+ Vi khuẩn tạo mêtan: 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.
+ Vi khuẩn tổng hợp Vitamin: nhiều loài vi khuẩn dạ cỏ có khả năng
tổng hợp các vitamin nhóm B và vitamin K.
- Các động vật nguyên sinh (Protozoa): các động vật nguyên sinh có ít
hơn các vi khuẩn. Khi cho bò ăn nhiều tinh bột, đường thì số lượng protozoa
tăng lên. Nguyên sinh động vật đóng vai trò tiêu hóa tinh bột là chủ yếu, có
một vài loài có thể phân giải được xenluloza. Động vật nguyên sinh ăn và tiêu
hóa các vi khuẩn rồi tổng hợp thành đạm của cơ thể chúng có giá trị sinh học
cao trong quá trình tiêu hóa của bò.
- Các loại nấm: Nấm là vi sinh vật đầu tiên xâm nhập và tiêu hóa thành

tế bào thực vật, góp phần làm tăng sự phá vỡ thức ăn khi nhai lại, đồng thời
cho phép các vi khuẩn bám vào cấu trúc để tiếp tục tiêu hóa xenluloza.
17
Giữa các vi sinh vật có quan hệ cộng sinh và có sự phân chia chức năng
rõ rệt, chặt chẽ. Bởi vậy người ta có thể hiểu rằng, sản phẩm phân giải các
chất trong thức ăn của loài này lại là chất dinh dưỡng của một loài khác. Do
đó, nếu một nhóm sinh vật nào đó trong dạ cỏ của bò không có đủ điều kiện
để sinh sôi nảy nở do khẩu phần ăn mất cân đối về dinh dưỡng thì chúng sẽ bị
chết dần đi. Từ đó ảnh hưởng tới sự thay đổi thành phần của nhiều nhóm vi
sinh vật khác. Rút cục quá trình tiêu hóa của bò bị rối loạn, ảnh hưởng không
nhỏ đến sức khỏe và năng suất của bò.
2.1.5.2. Sự phân giải thức ăn xơ thô trong tiêu hóa dạ cỏ
Trong dạ cỏ, các vi sinh vật bám vào biểu mô dạ cỏ và cả ở thức ăn,
chúng kết hợp với nhau trong quá trình tiêu hóa thức ăn, loài này phát triển
trên sản phẩm của loài kia. Sự phối hợp này có tác dụng giải phóng sản phẩm
phân giải cuối cùng của một số loài nào đó, đồng thời tái sử dụng những yếu
tố cần thiết cho loài sau.
Vai trò của hệ vi sinh vật dạ cỏ đối với vật chủ
- Tiêu hóa Glucid: toàn bộ quá trình tiêu hóa glucid ở bò có thể được
chia làm 2 nhóm :
+ Glucid phi cấu trúc (NSC) gồm tinh bột, đường (có trong chất chứa
của tế bào thực vật) và pectin (keo thực vật).
+ Glucid vách tế bào (CW) gồm xenluloza và hemixenluloza (gọi chung
là xơ). Cả hai loại glucid đều được VSV dạ cỏ lên men. Khoảng 60-90%
glucid của khẩu phần được lên men trong dạ cỏ. Trong ruột non xơ (CW)
không được tiêu hóa, còn tinh bột và đường sẽ được men tiêu hóa của đường
ruột thủy phân thành glucoza hấp thu vào máu. Khi xuống ruột già tất cả các
thành phần glucid còn lại sẽ được VSV lên men lần thứ hai tương tự quá trình
lên men diễn ra trong dạ cỏ.
Trong dạ cỏ quá trình phân giải các glucid phức tạp đầu tiên sinh ra các

đường đơn hexoza và pentoza. Những phân tử đường này là các sản phẩm
trung gian nhanh chóng được len men tiếp bởi các VSV dạ cỏ. Quá trình lên
men này sinh ra năng lượng dưới dạng ATP và các AXBBH. Đó là các acid
acetic, propionic và butyric theo một tỷ lệ tương đối khoảng 70:20:8 cùng với
một lượng nhỏ izobutyric, izovaleric và valeric. Những acid này được hấp thu
18
qua vách các dạ dày trước khi vào máu và trở thành nguồn năng lượng cho
vật bò.
Tiêu hóa Tinh bột: tinh bột là thành phần chính trong các loại hạt ngũ
cốc và các loại rau củ quả, được lên men với tốc độ khá nhanh trong dạ cỏ. Vi
khuẩn lên men tinh bột khác với vi khuẩn lên men xơ. Vi khuẩn lên men tinh
bột chủ yếu sản sinh ra acid propinic.
Tiêu hóa xơ là đặc thù của gia súc nhai lại và nhờ khả năng này mà gia
súc nhai lại tồn tại vì chúng không cạnh tranh thức ăn với con người.
- Tiêu hóa Lipid : Lipid trong thức ăn của gia súc nhai lại thường có hàm
lượng thấp. Trong các loại cỏ và các 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 có thể cao tới 36% (hạt
lanh).
Khả năng tiêu hóa lipid của VSV dạ cỏ rất hạn chế. Cho nên khẩu phần
nhiều lipid sẽ cản trở tiêu hóa xơ và giảm thu nhận thức ăn do lipid bám vào
VSV dạ cỏ và các tiểu phần thức ăn làm cản trở quá trình lên men. Tuy nhiên
đối với phụ phẩm xơ hàm lượng lipid trong đó rất thấp nên dinh dưỡng của
gia súc nhai lại ít chịu ảnh hưởng của tiêu hóa lipid trong dạ cỏ.
- Tiêu hóa Protein: các hợp chất chứa Nitơ (N) trong thức ăn của gia súc
nhai lại bao gồm protein thực và nitơ phi protein (NPN), được tính chung
dưới dạng protein thô (Nx6.25). Protein thô của thức ăn một phần được lên
men bởi VSV trong dạ cỏ hay ở ruột già, một phần được tiêu hóa bởi emzyme
ở ruột, phần còn lại không được tiêu hóa sẽ được thải ra ngoài qua phân.
Trong dạ cỏ, protein thô có thể phân chia thành 3 thành phần gồm :

protein hóa tan, protein có thể phân giải và protein không thể phân giải.
Protein hòa tan và protein có thể phân giải trong dạ cỏ có khác nhau về động
thái phân giải nhưng được xếp vào một nhóm là protein phân giải được ở dạ
cỏ. Sau khi ăn vào NPN nhanh chóng được phân giải thành amoniac còn một
phần (nhiều hay ít tùy thuộc bản chất thức ăn và khẩu phần) protein có thể
được VSV thủy phân thành peptide và acid amin. Một số axam tiếp tục được
lên men sinh ra acid hữu cơ, amoniac và khí carbonic. Cả vi khuẩn, protozoa
và nấm dạ cỏ đều có thể tham gia vào quá trình phân giải các hợp chất chứa
19
nitơ. Tuy vậy, vi khuẩn dạ cỏ là thành phần quan trọng nhất trong quá trình
này. 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.
Nhờ có protein VSV dạ cỏ mà bò cũng như gia súc nhai lại nói chung ít
phụ thuộc vào chất lượng protein thô của thức ăn hơn là động vật dạ dày đơn
bởi vì chúng có khả năng biến đổi các hợp chất chứa nitơ đơn giản, như urê,
thành protein có giá trị sinh học cao. Bởi vậy, để thỏa mãn nhu cầu duy trì
bình thường và nhu cầu sản xuất ở mức vừa phải thì không nhất thiết phải cho
bò ăn những nguồn có chất lượng cao.
- Cung cấp vitamin
Một số nhóm vi sinh vật dạ cỏ có khả năng tổng hợp nên các loại
vitamin nhóm B và vitamin nhóm K.
- Giải độc
Nhiều bằng chứng cho thấy vi sinh vật dạ cỏ có khả năng thích nghi
chống lại một số chất kháng dinh dưỡng. Nhờ khả năng giải độc này mà gia
súc nhai lại đặc biệt là dê có thể ăn một số loại thức ăn mà gia súc dạ dày đơn
thường bị ngộ độc như lá sắn, hạt bông.
* Nhận xét chung về tiêu hóa ở gia súc nhai lại :
Tác dụng tích cực của vi sinh vật dạ cỏ
+ Phân giải được chất xơ nên giảm cạnh tranh thức ăn với người và gia
súc cũng như gia cầm khác

+ Sử dụng được NPN nên giảm nhu cầu protein thực trong khẩu phần
+ Nâng cấp chất lượng protein góp phần giảm nhu cầu acid amin không
thay thế.
+ Tổng hợp được một số vitamin (B, K) và do đó mà giảm cung cấp từ
thức ăn.
Nhờ có protein VSV dạ cỏ mà trâu, bò cũng như gia súc nhai lại nói
chung ít phụ thuộc vào chất lượng protein thô của thức ăn hơn là động vật dạ
dày đơn bởi vì chúng có khả năng biến đổi các hợp chất chứa nitơ đơn giản,
20
như urê, thành protein có giá trị sinh học cao. Bởi vậy, để thỏa mãn nhu cầu
duy trì bình thường và nhu cầu sản xuất ở mức vừa phải thì không nhất thiết
phải cho bò ăn những nguồn có chất lượng cao.
+ Giải độc nhờ vi sinh vật dạ cỏ nên gia súc nhai lại ăn được nhiều loại
thức ăn.
Tác động tiêu cực của vi sinh vật dạ cỏ
+ Làm mất mát năng lượng thức ăn do lên men (nhiệt, metan) và năng
lượng mang dạ cỏ.
+ Phân hủy protein chất lượng cao gây lãng phí
+ Hydrogen hóa một số acid béo không no quan trọng cần cho vật chủ
+ Khí metan sinh ra gây hiệu ứng nhà kính, ảnh hưởng xấu đến môi trường.
2.2. Tình hình nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh vật trong chế biến,
bảo quản thức ăn thô xanh theo phương pháp ủ chua trong và ngoài nước
2.2.1. Tình hình nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh vật trong nước
Ở Việt Nam một số cơ sở nghiên cứu đã sản xuất và thử nghiệm chế
phẩm vi sinh vật để lên men thức ăn gia súc từ những năm 70, 80 của thế kỷ
trước. Có thể kể đến chế phẩm TH
2
65 của đại học tổng hợp Hà Nội với các
chủng Saccharomyces và Mucor có khả năng lên men thức ăn nhiều xơ, thức
ăn xanh cho kết quả tốt, hàm lượng protein giảm chút ít, hàm lượng đường và

acid lactic cao hơn hẳn phương pháp ủ chua truyền thống. Bùi Văn Chính
(1995) [2] thành công trong việc ủ thân lá cây lạc làm thức ăn cho trâu, bò và
lợn. Các loại phụ phẩm nông nghiệp khác cũng được quan tâm nghiên cứu
nhằm tận dụng nguồn thức ăn thô xanh sẵn có như ngọn lá mía.
Các công trình nghiên cứu trên tiến hành ủ chua theo phương pháp
truyền thống bao gồm nguyên liệu ủ và muối ăn. Với phương pháp này thời
gian bảo quản nguyên liệu từ 3-4 tháng, sau đó do lượng acid acetic tăng cao
21
làm thức ăn có mùi chua, độ pH giảm chỉ còn 2-3. Hiện chưa có nhiều công
trình nghiên cứu ủ chua cây thức ăn xanh cho trâu, bò có bổ sung chế phẩm vi
sinh vật hoặc enzyme.
Năm 2003-2005 việc ủ chua cỏ voi, cây ngô và thân lá lạc hỗn hợp
được tiến hành bởi Đoàn Đức Vũ và Nguyễn Giang Phúc có bổ sung chế
phẩm vi sinh vật do Viện Chăn Nuôi sản xuất trên đàn bò nuôi thịt tại Nghệ
An cho thấy chất lượng thức ăn ủ tốt, hấp dẫn gia súc.
Những năm gần đây, nghiên cứu tạo chế phẩm probiotic đang được ưu
tiên phát triển. Sản phẩm của hướng nghiên cứu này chủ yếu dùng làm thực
phẩm chức năng cho người và động vật dạ dày đơn. Chưa có nhiều nghiên
cứu về vi sinh vật trong chế biến thức ăn cho gia súc nhai lại.
2.2.2. Tình hình nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh vật ngoài nước
Theo Mc Donald (1991) [14] từ thời cổ đại, con người đã biết sử dụng
vi sinh vật (VCN) để chế biến và bảo quản thực phẩm, nhưng phải đến nửa
cuối thế kỷ 19, việc chế biến thức ăn xanh theo phương pháp ủ chua sử dụng
chế phẩm VCN mới bắt đầu được phát triển ở các nước Châu Âu. Đến nay kỹ
thuật ủ chua thức ăn xanh và phụ phẩm nông nghiệp đã trở nên phổ biến ở
hầu hết các nước trên thế giới.
Hiện nay công nghệ vi sinh được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh
vực khoa học và đời sống trên tất cả các nước trên thế giới. Lợi thế của công
nghệ vi sinh là tạo ra sản phẩm giá thành hạ, không độc. Bởi vậy công nghệ vi
sinh được áp dụng nhiều trong chế biến lương thực thực phẩm cho con người

và gia súc. Đáng chú ý nhiều hơn cả là nghiên cứu sử dụng vi sinh vật trong
chế biến thức ăn gia súc, ủ chua các cây cỏ và phụ phẩm nông nghiệp.
Ohyama Y, Masakai S, Hara, S. (1975) [17] đã tiến hành ủ chua hỗn hợp cỏ
Ghine và bã dứa làm thức ăn cho bò chứng tỏ hiệu quả rất tốt.
22
Các nhà nghiên cứu thuộc trường đại học UAM-Mehico và Viện
nghiên cứu phát triển Pháp (ORS-TOM) đã sử dụng các chủng xạ khuẩn kết
hợp với nấm men làm chất bổ sung trong ủ chua bã chuối, bã dừa, bã mía, bã
củ cải đường, làm tăng khả năng đường hóa chất xơ và sử dụng tốt hơn nguồn
nito vô cơ trong quá trình bảo quản các phụ phẩm trên.
Nghiên cứu sử dụng 2 chế phẩm: chất A có Lactobacillus plantarium
và Enterococus faccium và chất B Lactobacillus plantarium và Baccilus
subtilis để ủ chua cây cao lương tại Trung Quốc cho thấy tác dụng rõ rệt khi ủ
đơn chủng cụ thể là làm giảm nhanh độ pH, tăng hàm lượng acid lactic. Tuy
nhiên ủ chua cây thức ăn thô xanh và các phụ phẩm nông nghiệp cũng có
nhiều lo ngại. Phần lớn thức ăn thô xanh và phụ phẩm nông nghiệp là nguyên
liệu giàu xơ, thân lá lạc và cây cỏ bộ đậu giàu protein đem ủ thường gây thối.
Công nghệ ủ silo ngày nay người ta nghĩ ngay đến các chất bổ trợ và vi sinh
vật giúp cho quá trình lên men được xúc tiến nhanh hơn, các loại vi sinh vật
có lợi nhanh chóng chiếm ưu thế, át chế các vi sinh vật không có lợi, hạn chế
các sản phẩm tạo ra không mong muốn. Các chất bổ trợ ở đây thường là rỉ
mật đường, các loại tinh bột và muối ăn. Lượng các chất bổ trợ phụ thuộc vào
loại nguyên liệu ủ, trạng thái nguyên liệu mang ủ. Vi khuẩn và enzyme bổ
sung là những tổ hợp chủng mà không đơn thuần là một chủng. Theo Chen
(1993) [11] việc ủ chua cây thức ăn thô xanh sẽ kém hiệu quả khi trong
nguyên liệu ủ không đủ hàm lượng cacbonhydrate. Trong những trường hợp
như vậy cần bổ sung thêm cacbonhydrate và vi sinh vật sẽ làm tăng quá trình
lên men.
Ngày nay công nghiệp enzyme phát triển, người ta thường bổ sung
enzyme làm tăng sự phân giải Xenluloza, tinh bột, protein trong nguyên liệu.

Nhiều nghiên cứu đã chứng tỏ rằng việc bổ sung enzyme ngoại bào làm tăng
tốc độ phân giải thức ăn. Phần lớn các công trình nghiên cứu về enzyme phân
23
giải thức ăn thô xanh tiến hành tại các nước hàn đới, các nước nhiệt đới
thường sử dụng vi sinh vật có sẵn trong tự nhiên.
PHẦN 3
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
24
3.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
- Cây cỏ voi được thu cắt ở thời điểm 45 ngày tuổi và đem chế biến bảo
quản lúc còn tươi ủ chua tại phòng thức ăn dinh dưỡng Viện Chăn Nuôi.
- Chế phẩm vi sinh vật (VCN1) (gồm các vi khuẩn lên men lactic đồng
hình) dạng bột (10
8
CFU/g) do Viện Chăn Nuôi sản xuất.
- Chế phẩm vi sinh vật (gồm các vi khuẩn lên men lactic) (Biostar Bill
của công ty Biomin - Áo) (BOB) dạng bột (10
8
CFU/g) được nhập khẩu từ Áo.
- Chế phẩm đa enzyme vi sinh vật (VCN2) (cellulase: 1000 IU/g,
xylanase: 250 IU/g, pectinase: 250 IU/g) do Viện Chăn Nuôi sản xuất.
3.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
- Địa điểm nghiên cứu tại Viện Chăn Nuôi Quốc Gia Việt Nam.
- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 01/2011 đến tháng 04/2011.
3.2. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu đánh giá hiệu quả của việc sử dụng 3 loại chế phẩm vi
sinh vật VCN1
,
BOB, VCN2 trong chế biến và bảo quản cây cỏ voi.

3.3. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp đánh giá hiệu quả của việc sử dụng 3 loại chế phẩm vi
sinh vật VCN1
,
BOB, VCN2
- Sử dụng 3 loại chế phẩm VCN1, VCN2, BOB bổ sung vào ủ chua cây
cỏ voi ở quy mô phòng thí nghiệm. Sau đó tiến hành lấy mẫu cỏ voi đã ủ phân
tích một số chỉ tiêu từ kết quả đó đánh giá hiệu quả của các loại chế phẩm đã
bổ sung.
25