ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến gas volume, tỷ lệ tiêu hóa của bã mía, rơm và thân lá cây bắp trong điều kiện in vitro

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN THÚ Y


NGUYỄN TƯỜNG VI

ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ VI KHUẨN
DẠ CỎ TRÂU ĐẾN GAS VOLUME, TỶ LỆ
TIÊU HÓA CỦA BÃ MÍA, RƠM VÀ THÂN
LÁ CÂY BẮP TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
NGÀNH THÚ Y

Cần Thơ, 2013


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN THÚ Y


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ VI KHUẨN
DẠ CỎ TRÂU ĐẾN GAS VOLUME, TỶ LỆ
TIÊU HÓA CỦA BÃ MÍA, RƠM VÀ THÂN
LÁ CÂY BẮP TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO

GVHD:

Ths. PHẠM HOÀNG DŨNG

Cần Thơ, 2013

Sinh viện thực hiện:
NGUYỄN TƯỜNG VI
MSSV: LT11678
LỚP: CN11167L1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN THÚ Y

Đề tài: “ Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến gas volume, tỷ
lệ tiêu hóa của bã mía, rơm và thân lá cây bắp trong điều kiện in vitro ”
do sinh viên Nguyễn Tường Vi thực hiện tại phòng nghiên cứu chuyên khoa E103, Bộ môn Chăn nuôi, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng, Trường
Đại học Cần Thơ. Thời gian thực hiện từ tháng 8 đến tháng 12 năm 2013.

Cần Thơ, Ngày….tháng….năm 2013
2013

Cần Thơ, Ngày….tháng….năm

Duyệt Bộ Môn
(Ký và ghi họ tên)

Duyệt Giáo Viên Hướng Dẫn
(Ký và ghi họ tên)

Ths.Phạm Hoàng Dũng

Cần Thơ, Ngày….tháng….năm 2013
Duyệt Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học ứng Dụng

i


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài “ Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến gas
volume, tỷ lệ tiêu hóa của bã mía, rơm và thân lá cây bắp trong điều kiện in
vitro ” là công trình nghiên cứu của bản thân. Tất cả các số liệu, kết quả được

trình bày trong luận văn tốt nghiệp này là trung thực và chưa từng được ai
công bố ở bất kỳ công trình nghiên cứu nào trước đây.

SINH VIÊN THỰC HIỆN
(Ký và ghi họ tên)

Nguyễn Tường Vi

ii


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn quí thầy cô trong Bộ môn Thú Y, Khoa
Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại học Cần Thơ cùng tất cả
quí thầy cô của Trường Đại học Cần Thơ đã truyền đạt tận tình những kiến

thức cơ sở cũng như chuyên môn giúp tôi có được những thuận lợi nhất định
trong học tập và trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp.
Xin ghi nhớ công ơn và chân thành cảm ơn những kiến thức, kinh
nghiệm và công sức vô cùng quí báu của thầy Hồ Quảng Đồ đã tận tình hướng
dẫn, định hướng và đào tạo để tôi hoàn thành thật tốt đề tài luận văn của mình.
Xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Hoàng Dũng đã truyền đạt kinh
nghiệm và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành tốt chương trình học và
làm luận văn.
Cảm ơn anh Võ Phương Ghil đã tận tình chỉ dẫn tôi, đã theo sát hướng
dẫn và chỉ bảo tôi trong suốt quá trình làm luận văn.
Cảm ơn những người bạn đã tham gia học tập và nghiên cứu cùng tôi.
Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn tất cả!.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
(Ký và ghi họ tên)

Nguyễn Tường Vi

iii


MỤC LỤC
Trang
Trang bìa ..................................................................................................................
Trang duyệt ..............................................................................................................i
Lời cam đoan .......................................................................................................... ii
Lời cảm ơn ............................................................................................................. iii
Mục lục ...................................................................................................................iv
Danh mục viết tắt ................................................................................................... vii
Danh mục bảng ..................................................................................................... viii
Danh mục hình ........................................................................................................ix

Tóm lược ................................................................................................................. x
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU ..................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề.................................................................................................... 1
1.2 Mục tiêu....................................................................................................... 1
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN ............................................................................ 2
2.1 Vi khuẩn phân giải cellulose trong dạ cỏ trâu bò ........................................ 2
2.2 Ảnh hưởng của các loại vi khuẩn dạ cỏ lên quá trình sinh khí ................... 2
2.3 Sơ lược về phương pháp tìm ra vi khuẩn phân giải xơ phân lập từ dạ cỏ
trâu .......................................................................................................................... 3
2.4 Phương pháp sinh khí in vitro ..................................................................... 6
2.5 Hệ sinh thái dạ cỏ ........................................................................................ 9
2.5.1 Môi trường sinh thái dạ cỏ ............................................................... 9
2.5.2 Hệ vi sinh vật dạ cỏ .......................................................................... 9
2.6 Vi sinh vật phân giải cellulose trong điều kiện yếm khí ............................ 11
2.7 Vai trò của pH trong dạ cỏ ......................................................................... 12
2.8 Vai trò của NH3 trong quá trình lên men dịch dạ cỏ .................................. 12
2.9 Thực liệu thí nghiệm .................................................................................. 13

iv


2.9.1 Thân lá cây bắp ............................................................................... 13
2.9.2 Rơm rạ............................................................................................. 13
2.9.3 Bã mía ............................................................................................. 14
2.10 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước ................................... 14
2.10.1 Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................. 14
2.10.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới ............................................... 16
CHƯƠNG 3. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 18
3.1 Phương tiện nghiên cứu ............................................................................. 18
3.1.1 Địa điểm, thời gian.......................................................................... 18

3.1.2 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất .............................................................. 18
3.2 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 19
3.2.1 Bố trí thí nghiệm ............................................................................. 19
3.2.2 Tiến hành thí nghiệm ...................................................................... 21
3.3 Phương pháp xử lý thống kê ...................................................................... 23
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......................................................... 24
4.1 Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm (%)....................................... 24
4.2 Các thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến gas
volume, tỷ lệ tiêu hóa của bã mía, rơm khô, thân lá cây bắp trong điều kiện in
vitro ........................................................................................................................ 25
4.2.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến
gas volume và tỷ lệ tiêu hóa của bã mía trong điều kiện in vitro ......................... 25
4.2.1.1 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến quá trình
sinh khí của bã mía………… ................................................................................ 25
4.2.1.2 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến tỷ lệ tiêu
hóa DM, NDF, ADF, ADL của bã mía trong điều kiện in vitro............................ 26
4.2.1.3 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến hàm
lượng NH3 (mg/l), pH của bã mía trong điều kiện in vitro .................................... 27

v


4.2.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến
gas volume và tỷ lệ tiêu hóa của rơm trong điều kiện in vitro .............................. 28
4.2.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến quá trình
sinh khí của rơm…………… ................................................................................ 28
4.2.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến tỷ lệ tiêu
hóa DM, NDF, ADF, ADL của rơm trong điều kiện in vitro ................................ 29
4.2.2.3 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến hàm
lượng NH3 (mg/l), pH của rơm trong điều kiện in vitro ........................................ 30

4.2.3 Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến
gas volume và tỷ lệ tiêu hóa của thân lá cây bắp trong điều kiện in vitro ............. 31
4.2.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến quá trình
sinh khí của thân lá cây bắp ................................................................................... 31
4.2.3.2 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến tỷ lệ tiêu
hóa DM, NDF, ADF, ADL của thân lá cây bắp trong điều kiện in vitro .............. 32
4.2.3.3 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến hàm
lượng NH3 (mg/l), pH của thân lá cây bắp trong điều kiện in vitro ...................... 33

CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .................................................... 34
5.1.Kết luận ............................................................................................................ 34
5.2 Đề nghị ............................................................................................................. 35
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 36
PHỤ LỤC HÌNH ẢNH .......................................................................................... 41
PHỤ CHƯƠNG ..................................................................................................... 44

vi


DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT

Các ký hiệu, chữ viết tắt

Ý nghĩa

ADF

Xơ axit (Acid detergent fiber)

Ash

Khoáng tổng số (Total ash)

CP

Đạm thô (Crude protein)

DM

Vật chất khô (Dry matter)

DMD

Tỉ lệ tiêu hóa vật chất khô

ĐBSCL

Đồng Bằng Sông Cửu Long

g

Gram

NDF

Xơ trung tính (Neutral detergent fiber)

OM

Vật chất hữu cơ (Organic matter)

P

Xác xuất (Probabbility)

SEM

Sai số chuẩn trung bình (Standard error mean)

TL.Khí sinh ra

Tổng lượng khí sinh ra

TLTH

Tỉ lệ tiêu hóa

ĐC

Nghiệm thức đối chứng không chủng dịch vi khuẩn
dạ cỏ trâu

NT1

Nghiệm thức chủng 0,5% dịch vi khuẩn dạ cỏ trâu

NT2

Nghiệm thức chủng 1% dịch vi khuẩn dạ cỏ trâu

NT3

Nghiệm thức chủng 2% dịch vi khuẩn dạ cỏ trâu

vii


DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 2.1 Tóm tắt các giai đoạn nhuộm Gram vi khuẩn ......................................... 5
Bảng 3.1 Lượng cân các hóa chất có trong 1 lít dung dịch đệm ........................... 22
Bảng 4.1 Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm (%) ................................... 24
Bảng 4.2 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên quá trình sinh khí
sinh ra tại thời điểm 6 giờ 12 giờ, 18 giờ, 24 giờ (ml/gDM) của bã mía ................. 25
Bảng 4.3 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến tỷ lệ tiêu hóa DM,
NDF, ADF, ADL của bã mía trong điều kiện in vitro ........................................... 26
Bảng 4.4 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến hàm lượng NH3, pH
của bã mía trong điều kiện in vitro ........................................................................ 27
Bảng 4.5 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên quá trình sinh khí
sinh ra tại thời điểm 6 giờ 12 giờ, 18 giờ, 24 giờ (ml/gDM) của rơm ..................... 28
Bảng 4.6 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến tỷ lệ tiêu hóa DM,
NDF, ADF, ADL của rơm trong điều kiện in vitro ............................................... 29
Bảng 4.7 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến hàm lượng NH3, pH
của rơm trong điều kiện in vitro ............................................................................ 30
Bảng 4.8 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên quá trình sinh khí
sinh ra tại thời điểm 6 giờ 12 giờ, 18 giờ, 24 giờ (ml/gDM) của thân lá cây bắp ... 31
Bảng 4.9 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến tỷ lệ tiêu hóa DM,
NDF, ADF, ADL của thân lá cây bắp trong điều kiện in vitro ............................. 32
Bảng 4.10 Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến hàm lượng NH3,
pH của thân lá cây bắp trong điều kiện in vitro ..................................................... 33

viii


DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 2.2 Thân lá cây bắp .............................................................................................17
Hình 2.3 Bã mía ...........................................................................................................17
Hình 2.4 Rơm khô........................................................................................................17
Hình 4.1 Biểu đồ tổng lượng khí sinh ra tại thời điểm 6 giờ, 12 giờ, 18 giờ, 24 giờ
(ml/g) ...........................................................................................................................28

ix


TÓM LƯỢC
Đề tài nghiên cứu “ Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu đến gas
volume, tỷ lệ tiêu hóa của bã mía, rơm và thân cây bắp trong điều kiện in vitro ”

được thực hiện tại phòng Chăn nuôi Chuyên khoa E103 - Bộ môn Chăn nuôi,
Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ. Đề tài
thực hiện dựa vào kết quả của thí nghiệm “ảnh hưởng của các nhóm vi khuẩn
dạ cỏ lên gas volume để tuyển chọn ra nhóm vi khuẩn cho phân giải thức ăn
tốt nhất” tiếp tục cho thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ lên
gas volum.
*Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên quá trình sinh
khí (gas volume), pH, NH3 và tỷ lệ tiêu hóa của bã mía trong điều kiện in
vitro.
Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 4 nghiệm thức (NT) và 5 lần lặp
lại. Trong đó NT2 đến NT4 lần lượt bổ sung vi khuẩn dạ cỏ trâu (có mật số

107 CFU/ml) với 3 mức độ lần lượt là 0,5%, 1%, 2%.
Các chỉ tiêu theo dõi :
+ Hàm lượng gas volume 6 giờ, 12 giờ, 18 giờ và 24 giờ.
+ pH.
+ NH3.
+ Tỷ lệ tiêu hóa của bã mía trong điều kiện in vitro.
Kết quả đạt được: Ở nồng độ vi khuẩn 1% đã cho thấy hàm lượng gas volume
sinh ra thấp nhất và tỷ lệ tiêu hóa cao nhất.
*Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên quá trình sinh
khí (gas volume), pH, NH3, tỷ lệ tiêu hóa của rơm trong điều kiện in vitro.
Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 4 nghiệm thức và 5 lần lặp lại.
Trong đó NT2 đến NT4 lần lượt bổ sung vi khuẩn dạ cỏ trâu (có mật số 107
CFU/ml) với 3 mức độ lần lượt là 0,5%, 1%, 2%.

x


Các chỉ tiêu theo dõi :
+ Hàm lượng gas volume 6 giờ, 12 giờ, 18 giờ và 24 giờ.
+ pH.
+ NH3.
+ Tỷ lệ tiêu hóa của bã mía trong điều kiện in vitro.
Kết quả đạt được: Ở nồng độ vi khuẩn 1% đã cho thấy hàm lượng gas volume
sinh ra thấp nhất và tỷ lệ tiêu hóa cao nhất.
*Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu lên quá trình sinh
khí (gas volume), pH, NH3, tỷ lệ tiêu hóa của thân lá cây bắp trong điều kiện
in vitro.
Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 4 nghiệm thức và 5 lần lặp lại.
Trong đó NT2 đến NT4 lần lượt bổ sung vi khuẩn dạ cỏ trâu (có mật số 107
CFU/ml) với 3 mức độ lần lượt là 0,5%, 1%, 2%.

Các chỉ tiêu theo dõi :
+ Hàm lượng gas volume 6 giờ, 12 giờ, 18 giờ và 24 giờ.
+ pH
+ NH3.
+ Tỷ lệ tiêu hóa của bã mía trong điều kiện in vitro.
Kết quả đạt được: Ở nồng độ vi khuẩn 1% đã cho thấy hàm lượng gas volume
sinh ra thấp nhất và tỷ lệ tiêu hóa cao nhất.

xi


CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngành chăn nuôi đăc biệt là chăn nuôi trâu, bò khá phát triển ở Đồng
Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) do đặc trưng của vùng địa hình này thích hợp.
Đặc biệt, giá thành thịt bò cao và được tiêu thụ mạnh do nhu cầu của thị
trường ngày càng tăng. Tuy nhiên, nước ta nói chung và vùng ĐBSCL nói
riêng cũng gặp không ít khó khăn trong chăn nuôi bò do khan hiếm về số
lượng và hạn chế về chất lượng của thức ăn. Bên cạnh đó thì nguồn phụ phế
phẩm ở ĐBSCL rất phong phú và đa dạng như rơm rạ, bã mía, thân cây bắp...
vẫn chưa được khai thác và sử dụng triệt để. Phần lớn các phế phẩm này vứt
bỏ ngoài đồng ruộng, ủ làm phân bón và sử dụng làm chất đốt gây ô nhiễm
môi trường (Đỗ Thị Cẩm Hường, 2012).
Mặt khác các phế phẩm này chứa hàm lượng cellulose cao nên tỷ lệ tiêu
hóa thấp (Đỗ Thị Cẩm Hường, 2012). Nhiều nghiên cứu cho thấy cellulase là
một hệ enzyme phức tạp, được tổng hợp bởi nhiều vi sinh vật, phổ biến là nấm
và vi khuẩn (Imamanuel et al ., 2006). Tuy nhiên, việc nghiên cứu khả năng
sinh cellulase của các dòng vi khuẩn vẫn còn khiêm tốn so với nấm (Ekpergin,
2006). Mặt khác, sự phân giải chất xơ không được thực hiện ở hệ tiêu hóa của
động vật mà do hoạt động của chủ yếu của vi khuẩn sống trong cơ quan tiêu

hóa của chúng thực hiện. Trong hệ thống tiêu hoá của trâu có hệ vi sinh vật dạ
cỏ phong phú, nên có thể tiêu hoá chất khô, đặc biệt là chất xơ, cao hơn các
gia súc khác. Trâu có thể tận dụng được nhiều loại cỏ, lá cây, một số loại cỏ
nước và phế phụ phẩm của trồng trọt mà các gia súc khác (kể cả bò) không sử
dụng được. Vì vậy, bổ sung vào thức ăn của vật nuôi một lượng vi khuẩn dạ
cỏ trâu thích hợp có khả năng thủy phân xơ nhằm năng cao tỷ lệ tiêu hóa chất
xơ, giảm chi phí do tận dụng được nguồn phụ phẩm sẵng có là một vấn đề cần
quan tâm và cũng góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường.
Do đó, chúng tôi tiến hành đề tài “Ảnh hưởng của nồng độ vi khuẩn
dạ cỏ trâu đến gas volume, tỷ lệ tiêu hóa của bã mía, rơm và thân lá cây bắp
trong điều kiện in vitro”.
1.2 MỤC TIÊU
Tìm ra nồng độ vi khuẩn dạ cỏ trâu thích hợp để tăng khả năng sử
dụng một số phụ phẩm nông nghiệp cơ bản nhằm để chăn nuôi bò thịt trong
điều kiện in vitro.

1


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN

2.1 VI KHUẨN PHÂN GIẢI CELLULOSE TRONG DẠ CỎ TRÂU, BÒ
Thông qua hoạt động của hệ vi sinh vật dạ cỏ, cellulose sẽ được sử
dụng như nguồn cung cấp dinh dư ng chủ yếu cho loài nhai lại như: trâu, bò,
dê cừu… Hệ vi sinh vật dạ cỏ của thú nhai lại rất phong phú, bao gồm: vi
khuẩn, nấm và protozoa (Denis và cs., 2003). Cả 3 loài vi sinh vật trên đều có
khả năng sản xuất các enzyme phân giải cellulose. Tuy nhiên, vi khuẩn đóng
vai trò chính, trong đó ba giống vi khuẩn có khả năng tiết các enzyme phân
giải cellulose nhiều nhất: Fibriobacter succinogenes; Ruminococcus albus;
Ruminococcus flavefaciens (Satoshi Koike và Yasuo Kobayashi, 2001). Theo

Paul .
eimer (1996), có rất nhiều enzyme phân giải cellulose như:
endoglucanase, exoglucanase, β- glucosidase, xylanase, cellodextrinase. Tuy
nhiên, 3 enzyme có chức năng chính trong phân giải cellulose là:
endoglucanase, exoglucanase, β glucosidase (ww.hua.edu.vn)
2.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LOẠI VI KHUẨN DẠ CỎ LÊN QUÁ
TRÌNH SINH KHÍ
Protozoa có số lượng khoảng 1 triệu con/1g thức ăn dạ cỏ, có khả năng
sinh sản rất nhanh (4-5 thế hệ / ngày), là anh lính tiên phong khi tấn công phá
vở màng celluloz (màng xơ khó tiêu hóa nhất của tế bào thực vật). Từ đó,
phóng thích các thành phần dinh dư ng bên trong như tinh bột, đường, các
protid… chúng sử dụng một phần cho sự phát triển bản thân chúng, mặt khác
giúp vi khuẩn phát triển. Vi khuẩn tiếp tục phân giải cellulose. Protozoa
chuyển phần cellulose đã phá vở thành những dư ng chất cho chúng và một
phần chuyển thành Acid bay hơi như Acid Acetic, Acid propionic , acid
butyric.
Nhóm vi khuẩn cộng sinh ở dạ có có số lượng rất lớn, trong 1 gam
thức ăn dạ cỏ chứa tới 109 tế bào; trong đó, nhóm vi khuẩn có men cellulaza
để phân giải chất xơ, Treptococcus, Vi khuẩn lactic… quan trọng nhất là nhóm
vi khuẩn lên men cellulose. Chúng có khả năng chuyển celluose,
hemicellulose thành các sản phẩm đường mạch ngắn như disaccaric,
polysaccaric và sau đó tiếp tục biến thành các Acid béo bay hơi, Acid lactic,
nhóm vi khuẩn lactic, Streptococcus cũng góp phần chuyễn hóa chất bột
đường.
Quá trình phân giải chất xơ của dạ cỏ sẽ tạo thành sản phẩm là các Acid
béo bay hơi (Acid acetic/60 – 70%, Acid propionic/15-20 %,
2


Acid butyric /10-15 %), các thể khí như CO2, CH4, H2, O2 , N2… Các acid

béo bay hơi chính là nguồn cung năng lượng cho các hoạt động của cơ thể trâu
bò, là chất béo của sữa bò. Các thể hơi sinh ra tích tụ ở 1/3 trên của dạ cỏ
được thải ra ngoài bằng cách ợ hơi.
Sự có mặt của hệ thống vi sinh vật còn giúp trâu bò sử dụng được
nguồn Nitơ phi protein như carbamic, muối amon tạo thành Protid của chính
bản thân vi sinh vật, xác vi sinh vật lại là nguồn cung chất đạm cho trâu bò ở
phần sau đường tiêu hóa.Các hoạt động trên chỉ có thể diễn ra thuận lợi khi dạ
cỏ có độ pH thích hợp từ 6,4 – 7. Nếu pH giảm (do thiếu lượng Bicarbonate
natri trong nước bọt, do khẩu phần có nhiều thức ăn tinh, hệ thống vi khuẩn
lactic hoạt động mạnh làm pH dạ cỏ chuyễn sang acid) sẽ ức chế sự phân giải
chất xơ, giảm khả năng tiêu hóa. Thậm chí các acid ở da cỏ thâm nhiễm vào
máu gây tình trạng nhiễm acid máu, gây rối loạn chức năng trao đổi O2, CO2
của hồng cầu. Có độ ẩm cao 70 -80%, nên phải cho uống đầy đủ nước sạch,
có nhiệt độ từ 38 – 410C (Khuyennongtphcm.com).
2.3 SƠ LƯỢC VỀ PHƯƠNG PHÁP TÌM RA VI KHUẨN PHÂN GIẢI
XƠ PHÂN LẬP TỪ DẠ CỎ TRÂU
Mục đích: Tuyển chọn những dòng vi khuẩn dạ cỏ trâu có khả năng
phân hủy mạnh cơ chất phụ phẩm nông nghiệp.
Nguyên tắc: Phương pháp phân lập giống thuần đều dựa trên các bước:
chuaarn bị mẫu, cấy trải mẫu lên môi trường M1, quan sát và cấy chuyển
những khuẩn lạc khác nhau về hình dạng, màu sắc đặc trưng, tiếp tục cấy rìa
để tách ròng vi khuẩn.
Tiến hành thí nghiệm:
Thu mẫu dịch dạ cỏ: Dùng ống inox có đầu nhọn vô trùng để thu dịch
dạ cỏ, mẫu dịch được trữ lạnh khoảng 40C trong quá trình vận chuyển về
phòng thí nghiệm. Đồng nhất mẫu: cho 50ml dịch dạ cỏ vào bình tam giác có
chứa 90ml nước cất vô trùng, lắc trộn mẫu 150 vòng/phút; sau đó để lắng
khoảng 10 phút. Dịch huyền phù chứa vi khuẩn dùng để phân lập.
Cấy trải vi sinh vật
Dùng micro pipette hút 15µl dịch vi khuẩn ở mỗi nồng độ pha loãng

10 , 10-4, 10-3, 10-2 chuyển vào đĩa petri có chứa môi trường M1, sau đó dùng
que trải dàn đều giọt vi khuẩn trên khắp mặt thạch đĩa để mẫu khô tự nhiên.
Tiến hành ủ mẫu vi khuẩn trong bình thủy tinh kỵ khí (dùng đèn cầy đốt hết
khí ở trong bình ) ở nhiệt độ 380C trong 48 giờ. (Nguyễn Thị Bảo Yến, 2012 )
-5

3


Mỗi khuẩn lạc rời tiếp tục cấy chuyển trên môi trường M1 cho đến khi
ròng ( khuẩn lạc đồng nhất trong đĩa cấy ). Sau đó mỗi chủng được kiểm tra
độ ròng trên kính hiển vi, quan sát mô tả đặc điểm khuẩn lạc, hình dạng tế
bào,... Nguyễn Thị Bảo Yến, 2012 )
Quan sát mô tả khuẩn lạc:
Nuôi cấy mỗi vi khuẩn trên đĩa petri riêng ở điều kiện 380C, trong 48
giờ. Quan sát và mô tả khuẩn lạc bằng kính lúp ở độ phóng đại 5X dựa vào
một số đặc điểm sau.
+ Hình dạng: dang tròn có kích thước nhỏ ( punctiform ) và lớn
( circular ); dạng không đều ( irregular ), dạng thoi ( spindle ), rễ cây dạng sợi
( filamentous ) và rễ ( rhizoid ).
+ Độ nổi: dạng phẳng ( flat ) thường thấp và ngang với mặt môi trường;
dạng lài ( raised ) có chiều cao khuẩn lạc khá hơn dạng phẳng nhưng có hai
dốc ( phía vành khuẩn lạc lài xuống ); dạng mô (convef ) thường nổi mô cao
lên trên môi trường đặc; dạng nổi cầu chồng do nhiều khuẩn lạc có độ nổi phát
triển chồng lên nhau và có dạng như nổi gò ( pulvinat ); nổi bướu ( umponate )
nổi hố (umbilicate ).
+ Dạng bìa: có 5 dạng bìa phổ biến như sau: bìa nguyên ( entire ); bìa
gợn sóng ( curled ); bìa chia thì ( lobate ); bìa răng cưa ( erose ); bìa sợi
( filamentous ).
+ Màu sắc: khuẩn lạc thường có màu trắng trong, trắng đục, xám, đỏ,

vàng... (Nguyễn Thị Bảo Yến, 2012 )
Mô tả vi khuẩn
Mục đích: đánh giá sơ bộ về nhuãng đặc điểm hình thái của vi khuẩn
Nguyên tắc:
Vi khuẩn có cấu tạo đơn bào, đa số chúng có đường kính từ 0,2-2µm.
Hình dạng vi khuẩn có thể là hình cầu, hình que, hình xoắn hay hình dấu phẩy;
các tế bào có thể tồn tại đơn lẻ, hay có thể kết đôi, kết chuỗi và kết chùm.
Chúng sinh sản chủ yếu băng hình thức phân đôi tế bào, một số loài có khả
năng di động nhờ chúng có tiên mao hay tiêm mao.
Khi quan sát vi khuẩn, nói chung khi quan sát các đặc điểm có tính đặc
trưng như hình dạng, kiểu liên kết giữa các tế bào, khả năng di động, sự hình
thành bào tử và nhuộm gram ( Nguyễn Đức Lượng et al.,2004)
+ Hình dạng: trạng thái vi khuẩn được quan sát bằng phương pháp giọt
ép ở vật kính 100x.
4


+ Khả năng di động vi khuẩn: vi khuẩn được chuyển vào môi trường
thạch bán lỏng ( 0,3 – 0,6% thạch ); đặc ống nghiệm thẳng đứng, ủ ở nhiệt độ
380C và quan sát sau 3 ngày.
+ Thử nghiệm catalase: phát hiện enzyme catalase trong vi khuẩn bằng
cách chi dung dịch H2O2 vào có hiện tượng sủi bọt khí.
+ Kích thước: nhuộm màu vi khuẩn ( nhuộm đơn ) rồi quan sát kích
thước vi khuẩn dưới trắc vi thị kính với độ phóng đại 100 lần (Nguyễn Thị
Bảo Yến, 2012 )
Nhuộm gram vi khuẩn
Gram vi khuẩn được khảo sát dựa theo phương pháp nhuộm Gram của
nhà khoa học người Đan Mạch Hans Christian Gram (1853-1938). Ông phát
triển kỷ thuật này vào năm 1984 để phân biệt các Pneumococcus và Klebsiella
Pneumoniae.

Mục đích: xác định loại Gram của vi khuẩn
Nguyên tắc: dựa trên khả năng bắt màu của tế bào chất và màng tế bào
với thuốc nhuộm tím kết tinh và iot mà hình thành nên hai loại phức chất khác
nhau.
Bảng 2.1 Tóm tắt các giai đoạn nhuộm Gram vi khuẩn
Giai đoạn

Gram dương

Gram âm

Crystal violet

Tế bào nhuộm tím xanh

Tế bào nhuộm tím xanh

Dung dịch iot

Iot dán cristal violet bám chặt vào
vách tế bào

Cristal violet vẫn không bám chặt
vào vách tế bào

Rửa bằng cồn axeton

Không tẩy cristal violet

Tẩy cristal violet ra khỏi vách tế

bào

Safranin hay Fuchsin

Vách tế bào còn cristal violet nên
có màu tím xanh

Vách tế bào không có cristal violet
nên có màu hồng của Fuchsin

(Cao Ngọc Điệp và Nguyền Hữu Hiệp, 2009).

Các bước nhuộm Gram vi khuẩn
Chuẩn bị mẫu vật
Nuôi cấy mỗi vi khuẩn trên từng đĩa petri riêng ở điều kiện 380C trong
24 giờ
Nhỏ 1 giọt nước cất đã khử trùng lên giữa lame.
Hơ đầu kim cấy trên ngọn lửa đèn cồn và để nguội. Dùng kim cấy lấy 1
ít khuẩn lạc cho vào giọt nước, trải ra cho đều và thật mỏng theo hình xoắn ốc.

5


Hơ miếng mặt dưới của lame có chứa vi khuẩn trên ngọn lửa đèn cồn
cách khoảng 10cm khoảng 3 lần để cố định vi khuẩn lên miếng lame (Nguyễn
Thị Bảo Yến, 2012)
2.4 PHƯƠNG PHÁP SINH KHÍ IN VITRO
Đây là một dạng phát triển của kỹ thuật đánh giá sự tiêu hóa thức ăn in
vitro là sự thay đổi cách đo đạc trong kỹ thuật, từ sự xác định thức ăn không bị
tiêu hóa còn lại sang việc đo lượng khí sinh ra trong quá trình tiêu hóa thức ăn

in vitro gọi là kỹ thuật sinh khí in vitro (in vitro gas production) được chuẩn
hóa và đề xuất ở Đức (Menke et al, 1979).
Phương pháp sinh khí in vitro ra đời dựa trên nền tảng của in vitro
Tilley và Terry (1963), sự tiêu hóa vi sinh vật dạ cỏ có thể quan sát được trong
điều kiện ống nghiệm dưới sự tham gia của vi sinh vật đa dạng có trong môi
trường nước bọt nhân tạo của McDougall (1948). Kết quả của sự lên men này
có thể quan sát từ thức ăn còn lại sau khi tiêu hóa ở in vitro Tilley và Terry
(1963) hoặc từ sản phẩm sinh ra của sự tiêu hóa ở phương pháp sinh khí in
vitro của Menke et al, (1979).
Nguyên lý hoạt động của sinh khí in vitro cũng như phương pháp in
vitro Tilly và Terry (1963). Thức ăn được ủ trong môi trường dịch dạ cỏ có
chất đệm yếm khí ở 390C, sẽ được tiêu hóa bởi các vi sinh vật dạ cỏ. sau khi
bắt đầu ủ, thức ăn được tiêu hóa sinh ra các acid béo bay hơi và một lượng khí
là CO2, CH4, H2. Acid béo bay hơi giải phóng kích thích chất đệm sinh khí và
đo lường trong hệ thống sinh khí in vitro.
Lượng khí sinh ra trong hệ thống sinh khí in vitro có thể được ghi nhận
qua một hay nhiều thời điểm khác nhau. Sự sinh khí này được xem như là sản
phẩm hoạt tiêu hóa thức ăn của vi sinh vật dạ cỏ và phản ánh được khả năng
tiêu hóa của mỗi loại thức ăn.
- Nguyên lý sinh khí
Khi thức ăn được ủ trong môi trường in vitro, sẽ được chuyển thành các
acid béo bay hơi, khí (CO2 và CH4) và tế bào vi sinh vật. trong môi trường in
vitro có chất đệm bicarbonate, khi acid béo bay hơi sinh ra lập tức CO2 được
giải phóng ổn định pH. Như vậy lượng khí sinh ra trong hệ thống khí in vitro
bao gồm khí sinh ra trực tiếp từ sự lên men là CO2, CH4 và H2, và khí sinh ra
gián tiếp từ sự lên men là CO2. Đối với thức ăn thô, khoảng 50% khí sinh ra từ
chất đệm và phần còn lại là lượng khí sinh ra trực tiếp từ quá trình lên men
(Blümmel và Ørskov,1993). Còn đối với thức ăn hỗn hợp, khí sinh ra từ chất
đệm khoảng 60% (Getachew et al..,1998).

6


Người ta thấy rằng mỗi mmol acid béo bay hơi sinh ra sẽ giải phóng
khoảng 0,8-1,0 mmol CO2 từ dung dịch đệm (Beuvink và Spoelstra, 1992;
Blümmel và Ørskov, 1993). Đặc biệt lượng khí sinh ra có mối tương quan cao
với acid béo bay hơi và từ đó người ta xem lượng khí sinh ra như một chỉ thị
để đo lường sản phẩm sinh ra từ quá trình lên men trong kỹ thuật sinh khí in
vitro (Blümmel và Ørskov,1993). Lượng khí sinh ra còn phụ thuộc vào thành
phần dư ng chất của thức ăn, thức ăn chứa nhiều carbohydrate có lượng khí
sinh ra cao. Trong khi sự lên men của đạm giải phóng khí chỉ với lượng nhỏ
và khí sinh ra từ sự lên men béo thì không đáng kể (Makkar, 2004).
Dự đoán tỉ lệ tiêu hóa và năng lượng trao đổi thức ăn
Việc dự đoán tỉ lệ tiêu hóa thức ăn và trao đổi từ thành phần hoá học
thông qua các hàm hồi qui trước đây đã được ứng dụng rộng rãi. Sau đó có
nhiều phương pháp phân tích khác được ra đời như tỉ lệ tiêu hóa in vitro, in
situ, enzyme, in vitro sinh khí…Các phương pháp này đã được đánh giá và
phân tích trong nhiều báo cáo khoa học và cho thấy chúng dự đoán được các
tham số trên thí nghiệm in vitro xác thực hơn phương pháp phân tích hóa học
( Lopéz et att., 2000). Đặc biệt phương pháp in vitro sinh khí được sản xuất
bởi Menke et al. (1979) rất hữu dụng trong việc dự đoán tỉ lệ tiêu hóa và trao
đổi thức ăn (Makkar, 2004). Natarja et al. (1998) cho biết thêm sử dụng in
vitro sinh khí kết hợp với thành phần hóa học đánh giá 96% sự thay đổi tỉ lệ
tiêu hóa thức ăn.
Dự đoán mức tiêu thụ thức ăn
Yếu tố chính làm hạn chế khả năng sử dụng thức ăn thô của gia súc
nhai lại là mức tiêu thụ thức ăn. Cho nên việc dự đoán mức tiêu thụ thức ăn,
đặt biệt là thức ăn thô xơ là một chỉ tiêu quan trọng trong dinh dư ng gia súc
nhai lại. Phương pháp nền tảng để dự đoán chỉ tiêu này là quan sát trong điều
kiện in vitro. Sau đó hệ thống tẩy rửa Van Soest ra đời và cho thấy NDF ( xơ

trung tính) có mối liên hệ với mức tiêu thụ thức ăn. Đặc biệt khi in vitro sinh
khí ra đời người tin tưởng vào in vitro sinh khí hơn khi dự đoán mức tiêu thụ
thức ăn ( Getachew et al., 1998).
Bước đầu người ta thấy rằng khí sinh ra từ DM lên men có mối liên hệ
có ý nghĩa với mức tiêu thụ và sau đó khi kiểm chứng với khí lên men từ NDF
cho thấy diễn tả được 82% sự thay đổi về mức tiêu thụ thức ăn trong khi chỉ
có 75% ở DM (Blümmel và Becker, 1997).
Dự đoán tốc độ tiêu hóa thức ăn

7


Trong các quan điểm mới gần đây về sự tiêu hóa thức ăn ở gia súc nhai
lại, không chỉ quan tâm về tiềm năng tiêu hóa mà còn rất quan tâm đến hiệu
quả tiêu hóa (phạm vi tiêu hóa) của thức ăn, vì sự tận dụng thức ăn ở thú
không chỉ phụ thuộc vào tiềm năng tiêu hóa cảu thức ăn mà còn phụ thuộc rất
lớn vào tốc độ thức ăn đi qua đường tiêu hóa. Tham số phạm vi tiêu hóa sẽ
diễn tả tốt 2 yếu tố trên. Diễn tả được phạm vi tiêu hóa thức ăn sẽ cung cấp
một cơ sở hữu dụng để đánh giá khả năng tận dụng được dư ng chất từ thức
ăn đó cho nhai lại. Trong nhiều báo cáo gần đây người ta thấy rằng phân tích
động lực lên men thức ăn bằng in vitro sinh khí thuận tiện hơn nhờ ít tốn thời
gian, chi phí và công lao động.
Dự đoán acid béo bay hơi
Chỉ số acid béo bay hơi trong dạ cỏ giữ vai trò quan trọng trong ước
lượng thức ăn. Acid béo bay hơi là kết quả hoạt động lên men thức ăn của vi
sinh vật là nguồn năng lượng quan trọng cung cấp cho vật chủ trong hệ thống
sinh lý dinh dư ng của thú nhai lại. Như diễn tả trên acid béo bay hơi và lượng
khí trong hệ thống in vitro sinh khí có mối liên hệ với nhau.
Xuất phát từ đó, có nhiều nghiên cứu ra đời nhằm tìm mối liên hệ giữa
acid béo bay hơi ở in vivo và in vitro sinh khí để dự đoán chỉ số này hữu hiệu

hơn (Brown et al., 2002). Các kết quả đã cho thấy rất có tiềm năng trong dư
đoán acid béo bay hơi ở in vivo bởi in vitro sinh khí.
Dự đoán methan
Trong quá trình tiêu hóa thức ăn trong dạ cỏ, ngoài các sản phẩm chính
tạo ra là các acid béo bay hơi và protein vi sinh vật có vai trò cung cấp năng
lượng và đạm cho gia súc còn tạo ra thêm một số sản phẩm phụ khác như CO2,
CH4, H2,…Trong đó đáng lưu ý nhất là CH4, nó làm ô nhiễm môi trường khi
được bài thải ra ngoài bằng sự ợ hơi..Chính vì vậy có nhiều nghiên cứu tìn
cách giảm lượng methan trong tiêu hóa nhai lại để nâng cao năng suất vật nuôi
và giảm ô nhiễm môi trường (Getachew et al., 2005). Trong truyền thống, sự
bài thải methan từ gia súc nhai lại được xác định từ trong điều kiện thú sống,
điều này làm tốn nhiều kinh phí trong đánh giá. Trong một trắc nghiệm gần
đây, Getachew et al. (2005) thấy rằng in vitro sinh khí có thể dùng để xác định
methan thải ra từ sự tiêu hóa. Trên thực tế đã có một số nghiên cứu sử dụng in
vitro sinh khí để dự đoán methan trong quá trình tiêu hóa thức ăn của vinh
sinh vật dạ cỏ để đưa ra các chiến lược làm giảm methan và cho kết qủa rất
tiềm năng (Getachew et al., 2005).
Dự đoán các chất kháng dưỡng

8


In vitro sinh khí có thể dùng để xác định các chất kháng dư ng trong
thức ăn và nó tỏ ra có ích hơn các phương pháp khác (Makkar, 2004). Để xác
định được mức độ ảnh hưởng của chất kháng dư ng trong thức ăn bằng in
vitro sinh khí người ta sẽ bổ sung thêm chất bất hoạt của kháng dư ng vào hệ
thống in vitro sinh khí và so với sự sinh khí ở trường hợp không bổ sung chất
bất hoạt. Makkar (2004) cho biết in vitro sinh khí đã được ứng dụng nhiều
trong các nghiên cứu về ảnh hưởng và tương tác của các chất kháng dư ng
như phenol, tannin, saponin. Tổng hợp từ nhiều nghiên cứu, Makkar (2004)

kết luận rằng in vitro sinh khí là một công cụ đơn giản, rẻ tiền và khó thay thế
để nghiên cứu các ảnh hưởng và tương tác các chất kháng dư ng chứa trong
thức ăn gia súc nhai lại.
2.5 HỆ SINH THÁI DẠ CỎ
2.5.1 Môi trường sinh thái dạ cỏ
Chất chứa dạ cỏ là một hỗn hợp gồm thức ăn ăn vào, vi sinh vật dạ cỏ,
các sản phẩm trao đổi trung gian, nước bọt và các chất chế tiết qua vách dạ cỏ.
Dạ cỏ có môi trường thuận lợi cho vi sinh vật kỵ khí bắt buộc và tùy ý sống và
phát triển (Trần Cừ, 1979, Nguyễn Xuân Trạch, 2007). VSV dạ cỏ có vai trò
trong quá trình tiêu hóa thức ăn của vật chủ, thủy phân chất xơ, tổng hợp
protein từ amoniac (Nguyễn Xuân Trạch, 2007).
2.5.2 Hệ vi sinh vật dạ cỏ
Vi sinh vật dạ cỏ gồm nấm với số lượng 103 – 104 tế bào/ml; vi khuẩn
1010 -1011 tế bào/ml và nguyên sinh động vật là 105 – 106 tế bào/ml ( ouany và
Ushida, 1999). Trong đó, vi khuẩn và nấm có vai trò tiêu hóa thức ăn quan
trọng hơn động vật nguyên sinh (Hungate, 1966). Số lượng vi sinh vật dạ cỏ
biến đổi theo mùa và trong suốt ngày đêm, thành phần của khẩu phần thức ăn
(Eadie và Hobson, 1962; Duncan et al. , 1953; Gale et al., 1949)
Chức năng của nấm trong dạ cỏ là: mọc chồi phá v cấu trúc thành tế
bào thực vật, làm giảm độ bền chặt của cấu trúc này, góp phần phá v các
mãnh thức ăn trong quá trình nhai lại, tiết ra các loại men thủy phân hầu hết
các loại glucid. Như vậy sự có mặt của nấm giúp làm tăng tốc độ tiêu hóa xơ
điều này đặc biệt có ý nghĩa đối với việc tiêu hóa thức ăn thô xơ bị lignin hóa
(Nguyễn Xuân Trạch, 2007).
Vi khuẩn bị cạnh tranh mạnh bởi động vật nguyên sinh (Hungate, 1966;
Coleman, 1975). Coleman (1975) cho biết trong một giờ động vật nguyên sinh
ăn 102 -104 tế bào vi khuẩn của dạ cỏ. New et al. (1998) cho biết thêm mỗi loại
vi khuẩn có mức độ nhạy cảm khác nhau đối với động vật nguyên sinh và tác

9

giả điều tra cho thấy Entodinium candatum ăn Prevotella sp. nhiều hơn
Streptococcus bovis.
Tác dụng chính của nguyên sinh động vật trong dạ cỏ là tiêu hóa tinh bột
và đường, xé rách màng tế bào thực vật, tích lũy polysaccharite và bảo tồn nối
đôi của các acid béo không no (Nguyễn Xuân Trạch, 2007). Tuy nhiên,
nguyên sinh động vật ăn khoảng 90% protein vi khuẩn trong dạ cỏ. Cho nên
khi dạ cỏ được loại bỏ nguyên sinh động vật đã có sự đáp ứng tốt trên sự phân
hủy cellulose khả năng tiêu hóa thức ăn, tăng được lượng protein thoát qua và
giảm ammonia dạ cỏ ( ounany và Ushida, 1999). Itabashi et al. (1989) cho biết
sự hiện diện của nguyên sinh động vật làm giảm lượng peptid trôi xuống ruột.
Theo ouany (1994) sự loại bỏ nguyên sinh động vật đã hạn chế được khí
methane từ 30 – 45% và không ảnh hưởng lên acid béo bay hơi. Tuy nhiên,
khi khẩu phần cân bằng dư ng chất loại bỏ nguyên sinh động vật đã làm tỉ lệ
tiêu hóa giảm, tiêu hóa xơ giảm đi 10% khi cừu loại bỏ nguyên sinh động vật
( ouany và Ushida, 1999). Có lẽ do sự hiện diện của nguyên sinh động vật
khuyến khích sự hoạt động của vi khuẩn để cạnh tranh với nguyên sinh động
vật (Wiliam và Coleman, 1992). Theo Trần Cừ (1979) những loài vi sinh vật
khác nhau sống ở dạ cỏ có quan hệ chặt chẽ và phụ thuộc lẫn nhau. Sự sinh
trưởng của một loài vi sinh vật này có thể phụ thuộc một cách đặc biệt vào sự
có mặt của các loài khác và tổng số hoặc tỷ lệ mỗi loài có thể được biến đổi ở
các điều kiện khác nhau. Trong lúc một số vi sinh vật sinh trưởng thì một số
khác chết và phân hủy khiến cho ở mỗi thời điểm nhất định trong dạ cỏ mật số
vi sinh vật khác nhau.
ounany và Ushida (1999) kết luận rằng việc loại bỏ nguyên sinh động
vật chỉ có ích khi khẩu phần thấp đạm và giàu năng lượng.
Ruột già có hiện diện các vi sinh vật làm nhiệm vụ tiếp tục lên men các
monosaccharid, acid amin không được hấp thu ở ruột non, các chất tiết nội
sinh và các carbohydrate cấu trúc thoát qua sự lên men tại dạ cỏ tạo thành các

acid béo bay hơi. Người ta ước tính được cellulose có khả năng tiêu hóa được
trong ruột già nhai lại có thể lên đến 10% tổng cellulose (Phillipson, 1977).
Bằng kỹ thuật in vitro người ta nghiên cứu thấy rằng sản phẩm lên men
xơ của vi sinh vật ở ruột sau tương tự như vi sinh vật dạ cỏ (Váradyová et al.,
2000). Nhưng ở ruột sau không có sự hiện diện của nguyên sinh động vật và
nấm (Demeyer và Graeve, 1991; López et al., 2000) cho nên sự lên men xơ
bởi vi sinh vật ruột sau kém hơn dạ cỏ (Váradyová et al., 2000; López et al,
2000; Omed et al, 2000).
 Nhu cầu dinh dưỡng của vi sinh vật dạ cỏ
10


Nồng độ NH3 thích hợp trong dạ cỏ là 50 – 250 mg/ml dịch dạ cỏ
(Nguyễn Xuân Trạch, 2007). Các loại khoáng, đặc biệt là photpho và lưu
huỳnh cũng như một số vitamin (A, D, E) rất cần cho VSV dạ cỏ và cần được
bổ sung thường xuyên vì chúng thường thiếu trong thức ăn thô. Photpho cần
thiết cho cấu trúc acid nucleic và màng tế bào của VSV, cũng như cần cho các
hoạt động trao đổi chất và năng lượng của chúng. Lưu huỳnh là thành phần
cần thiết khi tổng hợp một số acid amin (Nguyễn Xuân Trạch, 2007).
Bổ sung acid valeric và iso valeric vào chất chứa dạ cỏ sẽ kích thích sự
tiêu hóa cellulose in vitro, acid valeric và iso valeric không chỉ kích thích hoạt
tính của vi sinh vật thủy phân xơ mà còn kích thích sự sinh tổng hợp protit vi
khuẩn trong dịch dạ cỏ bò cái (Huhtanen và Elliott, 1956; Bently et al, 1954).
2.6 VI SINH VẬT PHÂN GIẢI CELLULOSE TRONG ĐIỀU KIỆN
YẾM KHÍ
Ở điều kiện yếm khí, vai trò của nấm và xạ khuẩn không quan trọng,
còn vi khuẩn chiếm ưu thế trong điều kiện này. Nấm sợi phân giải cellulose
mạnh hơn vi khuẩn vì chúng tiết vào môi trường lượng enzyme ngoại bào
nhiều hơn vi khuẩn. Vi khuẩn thường tiết vào môi trường phức hệ enzyme
cellulase không hoàn chỉnh chỉ thuỷ phân được cơ chất đã cải tiến như giấy lọc

và CMC, còn nấm tiết vào môi trường hệ thống cellulase hoàn chỉnh nên có
thể thuỷ phân cellulose hoàn toàn. Các vi khuẩn phân giải cellulose trong điều
kiện yếm khí phần lớn thuộc chi Clostridium. Chi vi khuẩn này có khả năng
hình thành nội bào tử và chịu đựng được nhiệt độ cao.
Các glucose được các sinh vật hấp thụ trực tiếp qua màng tế bào. Bên
trong tế bào vi sinh vật, glucose được phân giải tiếp thành CO2 và H2O trong
điều kiện hiếu khí. Còn trong điều kiện yếm khí, glucose được phân giải cho
ra acid hữu cơ và cồn ethanol. Riêng cồn sẽ được các loại vi khuẩn methanhoá phân giải thành methan.
Các loại acid hữu cơ sinh ra trong quá trình phân giải trong điều kiện
yếm khí có khác nhau tuỳ loại vi sinh vật phân giải như: acetic acid, lactic
acid, formic acid, butyric acid, succinic acid...
So với sự phân giải trong điều kiện hiếu khí, quá trình phân giải
cellulose trong điều kiện yếm khí ít bị ảnh hưởng bởi hàm lượng nitơ. Có lẽ do
trong điều kiện yếm khí, sự đồng hoá chất hữu cơ của vi sinh vật không lớn
nên không cần nhiều nitơ.

2.7 VAI TRÒ CỦA pH TRONG DẠ CỎ
11


Trong dạ cỏ pH được điều chỉnh liên tục bởi các quá trình lên men. Các
axit béo bay hơi tạo ra trong quá trình lên men được hòa tan bởi các muối
kiềm của nước bọt, dung dịch đệm bicarbonat, photphat natri và kali có pH >
8.2. Ngoài ra, các axit béo còn được trung hòa bởi NH3 tạo ra trong quá trình
các vi sinh vật phân giải protein. Mặt khác, phần lớn các axit béo bay hơi tạo
ra được hấp thu qua màng nhầy của dạ cỏ, do đó hạn chế sự thay đổi độ pH
trong dạ cỏ. Khi pH dạ cỏ thấp dẫn đến thay đổi số lượng vi khuẩn phân giải
cellulose, amylose và thường protozoa cũng bị mất theo. Giá trị pH còn phụ
thuộc vào thời gian sau khi ăn, môi trường trung tính ở dạ cỏ luôn được duy trì
để đảm bảo cho quá trình lên men được liên tục. Khối lượng vi sinh vật trong

dạ cỏ được duy trì ở mức ổn định do sự duy chuyển số lượng vi sinh vật xuống
dạ dưới, chết và phân hủy vi sinh vật ngay trong dạ cỏ. Mêtan và cacbonic
cũng là sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men. Khi pH dạ cỏ thấp,
cacbonic tách khỏi dung dịch và tích tụ ở túi vùng lưng, sau đó được thải ra
qua ợ hơi (Hungate et al., 1952). Khi độ pH cao, hầu hết các khí cacbonic sản
sinh trong quá trình lên men hay từ nước bọt xuống được hấp thu và thải ra
qua phổi.
2.8 VAI TRÒ CỦA NH3 TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN DỊCH DẠ CỎ
Theo Presston and Leng (1987) NH3 trong dịch dạ cỏ bao gồm các
protein, peptid, axit amin và các nguyên liệu nitơ hòa tan khác. Urê, axit uric
và nitrate được chuyển hóa nhanh chóng thành NH3 trong dạ cỏ. Các axit
nucleic trong dịch dạ cỏ có lẽ cũng được phân giải rất mạnh thành NH 3. Hầu
hết các khẩu phần chủ yếu là phụ phẩm nông nghiệp và cỏ có tỉ lệ tiêu hóa
thấp thì hạn chế chủ yếu đối với sinh trưởng vi sinh vật dạ cỏ là nồng độ NH 3
trong dịch dạ cỏ. Nồng độ NH3 phải cao hơn mức giới hạn trong ngày. Để có tỉ
lệ tiêu hóa tối đa trong dạ cỏ thì qua đó cũng có khối lượng vi sinh vật lớn
nhất, lượng NH3 luôn biến động theo khẩu phần. Nồng độ NH3 trong dịch dạ
cỏ đòi hỏi đảm bảo tối đa cho vi sinh vật tăng trưởng trong phòng thí nghiệm
có giá trị 20 ÷ 50 mg/lít dịch dạ cỏ. Để thức ăn được phân giải tối đa bởi vi
sinh vật dạ cỏ thì nhu cầu tối thiểu nồng độ NH3 trong dạ cỏ cao hơn đã được
trình bày cho những thức ăn có chất lượng thấp, nồng độ NH3 khoảng 60 ÷
100 mg/lít.
Theo Alvarez et al., (1983) cho biết, với loại cỏ chứa một lượng protein
thô đáng kể thì hình như vi sinh vật bám vào sợi xơ phụ thuộc vào nitơ có
trong thành phần thức ăn. Hiệu suất sinh trưởng của loại vi sinh vật này ít bị
ảnh hưởng bởi lượng NH3 trong dịch dạ cỏ. Đối với loại thức ăn nhiều xơ ít
nitơ hoặc các loại thức ăn chủ yếu là carbohydrate hòa tan (như mía) thì nồng
độ NH3 tới hạn phải cao hơn so với thức ăn giàu protein.
12