Ảnh hưởng của các mức và nguồn tannin khác nhau bổ sung vào khẩu phần ăn cơ sở đến tổng lượng khí sản sinh, lượng methane thải ra ở dạ cỏ và tỷ lệ tiêu hoá trong điều kiện in vitro

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------

---------

LƯU THỊ THI

ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC MỨC VÀ NGUỒN TANNIN KHÁC
NHAU BỔ SUNG VÀO KHẨU PHẦN ĂN CƠ SỞ ðẾN TỔNG
LƯỢNG KHÍ SẢN SINH, LƯỢNG METHANE THẢI RA Ở DẠ
CỎ VÀ TỶ LỆ TIÊU HÓA TRONG ðIỀU KIỆN IN VITRO

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành: CHĂN NUÔI
Mã số

Người hướng dẫn khoa học:

: 60.62.01.05

PGS. TS Vũ Chí Cương
PGS. TS Bùi Quang Tuấn

HÀ NỘI - 2013


LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn
này là trung thực và chưa hề ñược công bố trong bất kỳ báo cáo khoa học

nào.
Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn
này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược
chỉ rõ nguồn gốc.

Học viên

Lưu Thị Thi

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

i


LỜI CẢM ƠN
ðể hoàn thành luận văn này, tôi ñã luôn nhận ñược sự giúp ñỡ qúi báu,
sự hướng dẫn và dạy dỗ tận tình của các thầy cô giáo, bạn bè ñồng nghiệp và
người thân trong suốt thời gian 2 năm học tập và làm luận văn tốt nghiệp.
Do vậy, nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Vũ
Chí Cương, Phó viện trưởng Viện Chăn nuôi, PGS.TS. Bùi Quang Tuấn,
giảng viên trường ñại học Nông nghiệp 1 Hà nội, ñã luôn tạo ñiều kiện, giúp
ñỡ, dạy dỗ và hướng dẫn tôi trong suốt thời gian học tập, thực hiện ñề tài tốt
nghiệp này. Bên cạnh ñó, tôi cũng gửi lời cám ơn chân thành và sâu sắc tới các
bạn bè ñồng nghiệp hiện công tác tại Bộ môn nghiên cứu Bò, Viện Chăn nuôi,
các thầy cô giáo ñang công tác tại khoa Chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội, Trung tâm Bảo tồn vật nuôi, Viện Chăn
nuôi ñã luôn tạo mọi ñiều kiện thuận lợi, sẵn lòng giúp ñỡ tôi trong suốt thời
gian học tập và thực hiện ñề tài này.
Tôi cũng xin bày tỏ tình cảm và tình yêu chân thành của mình tới gia
ñình, những người luôn cổ vũ, ñộng viên, tạo mọi ñiều kiện và giúp ñỡ ñể tôi
có thể hoàn thành tốt luận án tốt nghiệp của mình.

Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2013
Học viên

Lưu Thị Thi

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

ii


MỤC LỤC
Lời cam ñoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục các chữ viết tắt

v

Danh mục bảng

vi

Danh mục hình

vii

Phần 1 MỞ ðẦU

1

1.1

ðặt vấn ñề

1

1.2

Mục tiêu của ñề tài

2

1.2.1

Mục tiêu chung của ñề tài

2

1.2.1

Mục tiêu cụ thể

3

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

4

2.1

Quá trình sản sinh khí CH4 trong dạ cỏ

4

2.2

ðặc ñiểm của cây họ ñậu, lá sắn

6

2.2.1

Lá sắn

6

2.2.2

Lá cây keo dậu

7

2.2.3

Chè ñại

7

2.3

Ảnh hưởng của tannin ñến thu nhận thức ăn, tiêu hóa và sự lên men

8

2.4

Các biện pháp giảm thiểu khí methane trong da cỏ

11

2.4.1

Giảm thiểu CH4 từ chăn nuôi gia súc nhai lại thông qua dinh dưỡng

12

2.4.2

Giảm thiểu CH4 từ chăn nuôi gia súc nhai lại thông qua nâng cao
sức khỏe, khả năng sinh sản và quản lý

17

2.5

Kỹ thuật trong nghiên cứu giảm thiểu khí methane trong chăn nuôi

18

2.5.1

Kỹ thuật hô hấp do nhiệt lượng

18

2.5.2

Kỹ thuật khí ñánh dấu

19

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

iii


2.5.3

Kỹ thuật sinh khí in vitro

2.6

Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về phát thải khí nhà

20

kính trong chăn nuôi

22

2.6.1

Tình hình nghiên cứu trong nước

22

2.6.2

Tình hình nghiên cứu ngoài nước

24

Phần 3 ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

25

3.1

ðối tượng nghiên cứu và thời gian nghiên cứu

25

3.2

Nội dung nghiên cứu

25

3.3

Phương pháp nghiên cứu

25

3.3.1

Vật liệu nghiên cứu

25

3.3.2

Phương pháp nghiên cứu

27

3.3.3

Phương pháp phân tích và xử lý số liệu

35

Phần 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN

36

4.1

Thành phần hóa học của các loại thức ăn thí nghiệm

36

4.2

Tốc ñộ và ñộng thái sinh khí in vitro của các loại thức ăn

40

4.2.1

Tốc ñộ sinh khí của các mẫu thức ăn (khẩu phần thí nghiệm) (ml)

40

4.2.2

ðộng thái sinh khí của các mẫu thức ăn

45

4.3

Ảnh hưởng của hàm lượng tannin ñến tỷ lệ tiêu hóa trong ñiều

4.4

kiện in vitro

48

Nồng ñộ và thể tích khí methane sản sinh ra sau 96 giờ ủ

53

PHẦN 5 KẾT LUẬN – ðỀ NGHỊ

63

5.1

Kết luận

63

5.2

ðề nghị

63

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

64

iv


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ash

Khoáng tổng số

ATP

Chất mang năng lượng cần thiết
Cho vi sinh vật phát triển

VCK

Vật chất khô

CHC

Chất hữu cơ

h

Giờ

ADF

Xơ không tan trong môi trường axit

NDF

Xơ không tan trong môi trường trung tính

Cs

Cộng sự

ABBH

Axit béo bay hơi

CH4

Methane

CO2

Khí cacbonic

N

Nitơ

C

Cacbon

NH3

Amoniac

GHG

Khí thải nhà kính

NaOH

Natri hydroxit

GCGas

Chromatography

TN

tannin tinh khiết

SEM

Sai số tiêu chuẩn của các số trung bình

VCKI

Chất khô ăn vào

GE

Năng lượng thô

ME

Năng lượng trao ñổi

VK

Vi khuẩn

CT

Tannin ngưng tụ

HT

Tannin dễ hòa tan

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

v


DANH MỤC BẢNG

STT

Tên bảng

Trang

3.1

Thành phần và tỷ lệ của mẫu thức ăn (khẩu phần cơ sở)

26

3.2

Sơ ñồ bố trí thí nghiệm

27

3.3

Bảng pha chế các dung dịch ñệm 1, dung dịch khoáng ña lượng,
dung dịch khoáng vi lượng cần thiết và dung dịch Resazurin

29

3.4

Bảng pha chế dung dịch ñệm 2

29

4.1

Thành phần hóa học của các loại thức ăn bổ sung

36

4.2

Thành phần hóa học của các mẫu thức ăn

39

4.3

Tốc ñộ sinh khí của các mẫu thức ăn

41

4.4

ðộng thái sinh khí của mẫu thức ăn

46

4.5

Giá trị năng lượng trao ñổi (ME) và các acid béo mạch ngắn
(SCFA) của các mẫu thức ăn

4.6

Tỷ lệ tiêu hóa vật chất khô và tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ của các
mẫu thức ăn

4.7

51

Nồng ñộ và thể tích khí methane sản sinh ra sau 96 giờ ủ theo
phương pháp GC

4.8

49

53

Nồng ñộ và thể tích khí methane sản sinh ra sau 96 giờ ủ theo
phương pháp NaOH

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

57

vi


DANH MỤC HÌNH
STT

Tên hình

Trang

4.1

Lượng khí sinh ra ở 96 giờ

4.2

Tổng lượng khí sinh ra và khí Methane sau 96h ủ theo phương
pháp GC (Gas Chromatography)

4.3

54

Tổng lượng khí sinh ra và khí Methane sau 96h ủ theo phương
pháp NaOH

4.4

42

58

Hồi quy giữa phương pháp xác ñịnh lượng khí Methane sản sinh
bằng phương pháp sử dụng hóa chất NaOH (10M) và phương
pháp GC

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

62

vii


Phần 1
MỞ ðẦU
1.1 ðặt vấn ñề
Trong 10 năm qua (2000-2010), số lượng vật nuôi nói chung và số
lượng bò nói riêng ñang có khuynh hướng tăng trưởng mạnh mẽ theo từng
năm (trung bình khoảng 8%/năm) (Nguyễn Quỳnh Hoa, 2011). Cũng theo tác
giả Nguyễn Quỳnh Hoa (2011) số lượng bò thịt năm 2000 chỉ có 4,1 triệu con
nhưng ñã tăng lên 5,8 triệu con năm 2010. Việc tăng trưởng mạnh mẽ số
lượng bò thịt là nguyên nhân chủ yếu dẫn ñến tăng lượng chất thải từ chăn
nuôi, ñặc biệt là nguồn khí gây hiệu ứng nhà kính phát ra từ dạ cỏ. Hàng năm
sản xuất chăn nuôi, chủ yếu là chăn nuôi gia súc nhai lại, tạo ra khoảng 86
triệu tấn khí methane (CH4), ñóng góp tới 18% tổng lượng khí thải nhà kính
(Steinfeld và cs., 2006). Lượng methane có xu hướng ngày càng tăng do số
lượng gia súc tăng nhanh trên phạm vi toàn thế giới. Theo Moss và cs (2000)
methane từ gia súc nhai lại chiếm khoảng 30-40% tổng lượng methane thải ra
từ cơ quan tiêu hóa của ñộng vật trên toàn cầu. Việc phát thải khí nhà kính từ
chăn nuôi ñang có khuynh hướng gia tăng do tăng cả về số lượng và quy mô
chăn nuôi nhằm ñáp ứng nhu cầu thịt, sữa ngày càng cao của con người
(Leng, 2008). Methane sản sinh trong dạ cỏ không chỉ gây nên hiệu ứng khí
thải nhà kính mà methane mất ñi còn kéo theo mất ñi khoảng 10% năng lượng
của vật chủ (Moss và cs, 2000). Do vậy, việc giảm lượng CH4 sản sinh trong
dạ cỏ không chỉ làm giảm thiểu khí thải gây hỉệu ứng nhà kính mà nó còn
ñóng góp làm tăng năng suất vật nuôi.
ðể giảm thiểu khí methane trong dạ cỏ ñã có nhiều công trình nghiên

cứu về khẩu phần ăn của các tác giả như: Lovett và cs, (2005) về bổ sung
thức ăn tinh, của Ungerfeld và cs (2005), Van Nevel và Demeyer (1996) về
bổ sung mỡ trong khẩu phần. Các kết qủa của các nghiên cứu này cho thấy có

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

1


thể giảm từ 12 ñến 37% phát thải khí methane trong dạ cỏ khi sử dụng các
khẩu phần ăn nêu trên. Việc sử dụng probiotic và prebiotic trong khẩu phần
ăn cho gia súc nhai lại (Mwenya và cs, 2004; Takahashi và cs, 2005) cũng là
hướng nghiên cứu nhằm giảm giải phóng các phân tử hydro tự do thông qua
thay ñổi môi trường dạ cỏ và ức chế sản sinh acetate. Một số hướng nghiên
cứu khác cũng ñã ñược thực hiện như: bổ sung kháng sinh, axit hữu cơ, các
chiết suất từ thực vật (như tannin) vào khẩu phần ăn của gia súc nhai lại cũng
có thể hạn chế sản sinh khí methane từ dạ cỏ.
Cây thức ăn họ ñậu và lá sắn ñược phối trộn vào khẩu phần ăn của gia
súc như là nguồn thức ăn bổ sung protein ñã cải thiện khả năng thu nhận thức
ăn và tỷ lệ tiêu hóa cũng như năng suất vật nuôi (Khang và Wiktorsson,
2006). Hơn nữa, trong các cây họ ñậu và lá sắn có khoảng 2-6% tannin trong
chất khô. Tannin có thể ảnh hưởng trực tiếp ñến sự hình thành methane hoặc
ảnh hưởng gián tiếp thông qua việc giảm số lượng ñộng vật nguyên sinh và vi
khuẩn phân giải xơ trong dạ cỏ (Ushida và Jouany, 1996). Do ñó, việc sử
dụng các cây họ ñậu và lá sắn trong khẩu phần ăn có khả năng làm giảm phát
thải methane từ dạ cỏ (Tiemann và cs, 2008). Nhưng nghiên cứu vẫn chưa chỉ
ra là bổ sung tannin ở mức nào là hợp lý, ñể ñạt ñược hai mục tiêu giảm thiểu
methane và duy trì ñược tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần. Do vậy, mục tiêu của
nghiên cứu này là xác ñịnh ảnh hưởng của các mức và nguồn tannin khác
nhau từ các loại cây thức ăn giàu tannin và tannin tinh khiết bổ sung vào khẩu

phần ăn cơ sở ñến tổng lượng khí sản sinh, lượng methane thải ra ở dạ cỏ và
tỷ lệ tiêu hóa trong ñiều kiện in vitro.
1.2 Mục tiêu của ñề tài
1.2.1 Mục tiêu chung của ñề tài
Xác ñịnh khẩu phần ăn hợp lý khi bổ sung cây thức ăn giàu tannin
trong chăn nuôi bò nhằm giảm thiểu lượng khí methane thải ra môi trường từ

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

2


dạ cỏ ñồng thời vẫn duy trì hiệu quả sử dụng của thức ăn cao.
1.2.1 Mục tiêu cụ thể
- Xác ñịnh ñược thành phần hóa học và hàm lượng tannin tổng số của các
loại cây thức ăn giàu tannin
- Xác ñịnh ñược các mức và các nguồn tannin bổ sung từ cây họ ñậu, lá
săn và tannin tinh khiết ở mức bao nhiêu vào khẩu phần cho bò ăn thì tỷ
lệ tiêu hóa thức ăn là cao nhất.
- Xác ñịnh ñược các mức và các nguồn tannin bổ sung từ cây họ ñậu, lá
sắn và tannin tinh khiết ở mức bao nhiêu vào khẩu phần cho bò ăn thì
lượng khí methane sản sinh ra là ít nhất

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

3


Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Quá trình sản sinh khí CH4 trong dạ cỏ
ðặc ñiểm nổi bật của bộ máy tiêu hoá ở gia súc nhai lại là những
khoang phình lớn, tại ñây có các ñiều kiện môi trường thuận lợi cho vi sinh
vật lên men cabohydrate và các chất hữu cơ khác. Sản phẩm chủ yếu của quá
trình lên men tại ñây là các axit béo bay hơi (ABBH), khí methane (CH4), khí
cacbonic (CO2) và adenosin triphotphat (ATP) - chất mang năng lượng cần
thiết cho sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật.
Trong quá trình lên men dạ cỏ, ngoài các sản phẩm chính là axit béo
bay hơi acetate, propionate và butyrate ra thì một sản phẩm không mong
muốn là CH4. Quá trình lên men thức ăn cùng sự sản sinh khí methane ñược
biểu thị bằng các phương trình phản ứng sau:
C6H12O6 + 2H2O → 2C2H4O2 (acetate) + 2CO2 + 8H
C6H12O6 + 4 H → 2C3H6O2 (propionate) + 2H2O
C6H12O6 → C4H8O2 (butyrate) + 2CO2 + 4H
CO2 + 8H + năng lượng

VK methanogenic

CH4 + 2H2O

Trong ñiều kiện yếm khí ở dạ cỏ: Phản ứng oxy hóa ñể lấy năng lượng
ở dạng ATP giải phóng ra hydro. Tích lũy ion hydro trong quá trình trao ñổi
chất của vi sinh vật dạ cỏ chỉ có thể tránh ñuợc bằng quá trình sinh tổng hợp
CH4 bởi những vi khuẩn sinh methan (rumen methanogens) (O’Mara và cs,
2008). ðây là qui trình bình thường trong quá trình lên men ở dạ cỏ. Lượng
hydro giải phóng phụ thuộc chủ yếu vào khẩu phần và loại hình vi sinh vật dạ
cỏ vì lên men vi sinh vật thức ăn tạo ra các sản phẩm cuối cùng khác nhau và

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

4


không tương ñương với lượng hydro tạo ra (Martin và cs, 2008). Ví dụ, ñể tạo
ra axit propionic thì tiêu thụ hydro nhưng tạo ra axit acetic và axit butyric lại
giải phóng hydro (Martin và cs, 2008). Quá trình sinh CH4 ở dạ cỏ là cơ chế
tạo ñiều kiện cho dạ cỏ tránh ñược nguy cơ tích lũy quá nhiều hydro (Martin
và cs, 2008). Hydro tự do sẽ ức chế enzym khử hydro (dehydrogenases) và
ảnh hưởng ñến quá trình lên men (Martin và cs, 2008). Sử dụng hydro và CO2
ñể tạo ra CH4 là một ñặc tính ñặc biệt của nhóm vi khuẩn sinh CH4. Nhóm vi
khuẩn này tương tác với các nhóm vi sinh vật khác trong dạ cỏ ñể tăng hiệu
quả sử dụng năng lượng và kéo dài tiêu hóa thức ăn (Martin và cs, 2008).
Tương tác này là tích cực ñối với nhóm vi sinh vật phân giải xơ
(Ruminococcus albus và R. flavefaciens), không phân giải xơ (Selenomonas
ruminantium), protozoa và nấm (McAllister và cs, 1996). Ở gia súc nhai lại,
methane ñược sản sinh trong dạ cỏ bởi nhóm vi khuẩn sinh khí methane sử
dụng các sản phẩm chuyển hóa của các loài vi khuẩn khác, protozoa, nấm
trong quá trình phân giải thức ăn. Nhóm vi khuẩn này sử dụng H2 và CO2 là
cơ chất chính ñể tạo khí methane như sản phẩm cuối cùng của chu trình trao
ñổi năng lượng và sống kỵ khí bắt buộc (Wolin và cs., 1997). Trong dạ cỏ,
các vi khuẩn sinh khí methane phải sống cộng sinh với protozoa và các loài vi
sinh vật khác. Methane ñược tạo thành từ CO2 và H2 dưới tác dụng của vi
khuẩn methanogenic cùng với năng lượng của cơ thể ñộng vật. Methanogenic
là nhóm vi khuẩn trong hệ vi sinh vật dạ cỏ của ñộng vật nhai lại, chúng có
thể tồn tại ở pH trung tính 6-8, tuy nhiên một số loài methanogenic có thể tồn
tại trong môi trường pH dao ñộng từ 3-9,2 (Jones và cs, 1987). Hiện nay, tìm
thấy 5 loài vi khuẩn methanogenic trong dạ cỏ của ñộng vật nhai lại là
Methanobrevibacter ruminantium, Methanosarcina barkeri, Methanosarcina
mazei, Methanobacterium formicicum và Methanomicrobium mobile trong ñó
2 loài ñầu là phổ biến nhất. Vi khuẩn methanogenic có thể sống tự do trong

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

5


dạ cỏ hoặc chúng sống cộng sinh trên bề mặt của protozoa.
Hầu hết khí CH4 thải ra trong chăn nuôi là từ gia súc nhai lại thông qua
quá trình lên men yếm khí ở dạ cỏ. Tuy nhiên, sự sản sinh methane cũng xảy
ra các phần dưới của ñường tiêu hóa như ruột già, tá tràng.. 89% methane
ñược sản sinh ra từ dạ cỏ và ñược thải ra ngoài thông qua miệng và mũi
(Murray và cs., 1976). Khi methane thải ra ngoài môi trường thì gia súc nhai
lại mất ñi 2-12% năng lượng thô từ thức ăn ăn vào, tùy thuộc vào phẩu phần.
Ở các loài gia súc nhai lại khác nhau thì tỷ lệ mất năng lượng thô do sự sản
sinh methane cũng rất khác nhau. Theo Johnson và Ward (1996) thì tỷ lệ năng
lượng thô mất ñi do thải methane của bò sữa và bò thịt vỗ béo thay ñổi lần
lượt từ 5,5 – 9,0% và 3,5 – 6,5%. Ở trâu và lạc ñà dao ñộng trong khoảng 7,5
– 9,0% và 7,0 – 9,0%. Tỷ lệ mất năng lượng thô do thải methane của ñộng vật
nhai lại cũng thay ñổi theo vị trí ñịa lý, chất lượng thức ăn, lượng thức ăn ăn
vào, thành phần thức ăn và quá trình chế biến thức ăn (Johnson và Ward,
1996). Hơn 50% số lượng gia súc nhai lại của toàn thế giới tập trung ở vùng
nhiệt ñới và chúng ñược nuôi chủ yếu bằng các khẩu phần có chất lượng thấp,
khi ñó 10-12% năng lượng thô của thức ăn sẽ bị mất ñi do methane (McCrabb
và Hunter, 1999).
Vì vậy, ñể tăng năng suất chăn nuôi, giảm ô nhiễm môi trường thì việc
làm giảm CH4 sản sinh ra trong chăn nuôi gia súc nhai lại là một vấn ñề hết
sức quan trọng và ñặt ra những hướng nghiên cứu mới cho các nhà khoa học.
2.2. ðặc ñiểm của cây họ ñậu, lá sắn
2.2.1. Lá sắn
Lá sắn có tên khoa học là Manihot esculenta Crantz

Thành phần dinh dưỡng khác biệt tùy giống, vụ trồng, số tháng thu
hoạch sau khi trồng và kỹ thuật phân tích. Lá sắn là nguồn thức ăn giàu protein,
lá sắn là phụ phẩm nông nghiệp rẻ tiền và dễ kiếm. Lá sắn trong nguyên liệu

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

6


khô 100% chứa ñựng ñường + tinh bột 24,2%, protein 24%, chất béo 6%, xơ
11%, chất khoáng 6,7%, xanhthophylles 350 ppm (Yves Froehlich, Thái Văn
Hùng 2001) Chất ñạm của lá sắn có khá ñầy ñủ các acid amin cần thiết, giàu
lysin nhưng thiếu methionin. Trong lá sắn có hàm lượng chất tác ñộng thứ cấp

trong ñó có tannin, do vậy chỉ cho gia súc ăn với hàm lượng nhất ñịnh.
2.2.2. Lá cây keo dậu
Cây keo dậu có tên khoa học là Leucaena leucocephala.
Cây keo dậu có sản lượng lá tương ñương với khối lượng khô khoảng
2- 20 tấn/ha trong một năm và củi khoảng 30 – 40 m3/ha/năm, sản lượng có
thể gấp ñôi trong những khu vực có khí hậu thích hợp. Nó cũng là loài cây rất
hiệu quả trong việc cố ñịnh ñạm, với khối lượng lớn hơn 500 kg/ha mỗi năm.
Bột keo dậu là thức ăn bổ sung caroten, vitamin, khoáng chất cho gia
cầm và gia súc non. Lượng protein trong lá keo dậu khá cao (270 - 280 g/kg),
tỷ lệ xơ thấp (155 g/kg) và hàm lượng caroten khá cao (200 mg). Keo dậu có
chứa ñộc tố mimosin nên chỉ sử dụng dưới 25% trong khẩu phần cho gia súc
nhai lại, dưới 10% ñối với lợn và dưới 5% ñối với gia cầm. Quả và lá keo dậu
có thể dùng làm thức ăn phụ cho gia súc. Lá keo dậu chứa tới 2-6% tannin
ngưng tụ (CTs). Do vậy chỉ cho gia súc ăn với một hàm lượng nhất ñịnh.
2.2.3. Chè ñại
Cây chè ñại có tên khoa học là Trichanthera gigantea.

Trichanthera gigantea có thể thu hoạch lần ñầu tiên ở 4 - 6 tháng tuổi,
năng suất 15,6 và 16,74 tấn/ha (thân tươi) tương ñương 40000 cây/ha (khoảng
cách 0,5m x 0,5m), sau 1,5 - 3 tháng thu hoạch một lần năng suất 17 tấn /ha/1
lần cắt (khoảng cách 0,75 cm x 0,75 cm). Tổng sản lượng (lá tươi và thân
xanh) lên ñến 53 tấn/ha/năm. Cây Trichanthera gigantea có khả năng tái sinh
mạnh mẽ, ngay cả trong ñiều kiện thu hoạch nhiều lần mà không cung cấp
phân bón.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

7


2.3. Ảnh hưởng của tannin ñến thu nhận thức ăn, tiêu hóa và sự lên men
Tannin là một hợp chất ester giữa ñường glucose và một nhóm chất
khác, thường là một phức hợp của axit phenolic hoặc axit oxyphenolic. Nếu
ñem thủy phân ra ta thu ñược ñường glucose và các axit gallic và m - digallic,
gọi là "gallotannins". Ngoài ra, người ta còn biết có một loại tannin khác gọi
là "ellagitannins" nếu cắt liên kết ra ta thu ñược chất axit ellagic. Tannin trong
thực vật ñược chia làm 2 loại: một loại tannin có khả năng thủy phân gọi là
tannin dễ hòa tan (HTs) và một loại không có khả năng thủy phân gọi là
tannin ngưng tụ (CTs).
Tannin ñóng vai trò quan trọng trong dinh dưỡng ñộng 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 ñịnh 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 ñạm chống lại sự
phân giải của vi khuẩn và làm tăng tỷ lệ các axit amin có trong thức ăn thoát
qua khỏi dạ cỏ (Waghorn, 1990). Tuy nhiên, tannin làm giảm tính ngon
miệng của cây thức ăn và có thể trở thành chất kháng dinh dưỡng trong dạ cỏ.

Tannin có ảnh hưởng bất lợi trong quá trình lên men dạ cỏ và tiêu hóa thức
ăn. Một số nghiên cứu cho rằng tannin tách chiết và các cây chứa tannin làm
giảm tỷ lệ tiêu hóa trong cả in vitro (Bhatta và cs., 2009; Patra và cs., 2006)
và in vivo (Animut và cs., 2008; Grainger và cs., 2009). Khi trong khẩu phần
ăn có hàm lượng tannin trên 5% DM thì sẽ làm giảm lượng thu nhận thức ăn,
tỷ lệ tiêu hoá xơ trong dạ cỏ, thậm chí giảm tiêu hoá cả protein, làm bất hoạt
các enzyme tiêu hóa (McNaughton, 1987).
Tannin: ðối với các thức ăn chứa tannin, việc ức chế quá trình sinh
methane chủ yếu là do tannin ñậm ñặc (Martin và cs., 2008). Có hai cơ chế về
hoạt ñộng của tannin (Tavendale và cs., 2005) ñó là tannin ảnh hưởng trực

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

8


tiếp ñến hình tạo methane và ảnh hưởng gián tiếp ñến giảm tạo ra hydro do tỷ
lệ phân giải thức ăn ở dạ cỏ thấp hơn. Tannin trong khẩu phần ăn của gia súc
nhai lại làm giảm methane thông qua việc ức chế trực tiếp hoạt ñộng của các
vi khuẩn sản sinh methane, ñồng thời tác ñộng gián tiếp ñến việc hình thành
methane trong dạ cỏ bằng cách ngăn cản sự phát triển của protozoa và các vi
sinh vật khác sản sinh khí hydro (Patra, 2010; Tavendale và cs., 2005).
Tannin ở tỷ lệ cao hơn 5% trong khẩu phần có thể gây ảnh hưởng xấu
ñến thu nhận thức ăn trong khi tỷ lệ tannin thấp hơn không ảnh hưởng ñến thu
nhận thức ăn của ñộng vật nhai lại. Ở tỷ lệ tannin cao sẽ làm giảm tính ngon
miệng của khẩu phần, giảm tỷ lệ tiêu hóa trong dạ cỏ và phát triển ác cảm có
ñiều kiện (Mueller Harvey, 2006). Hơn thế nữa, tương tác giữa tannin và
khẩu phần ăn cũng có thể ảnh hưởng ñến sự thu nhận thức ăn tự nguyện. Ví
dụ như Quebracho tannin (8,93% VCK) giảm thu nhận thức ăn ở cừu cho ăn
ñậu tằm tươi so với cừu cho ăn cùng phẩu phần ñó mà không có tannin (768

so với 956 g/ngày), trong khi ñó tannin không ảnh hưởng ñến thu nhận vật
chất khô ở cừu cho ăn khẩu phần cơ sở thức ăn tinh. Tannin ức chế hoạt ñộng
của vi sinh vật trong dạ cỏ, từ ñó có thể gây ảnh hưởng xấu ñến sự lên men
trong dạ cỏ và sự tiêu hóa thức ăn. Một số lượng lớn các nghiên cứu ñã chỉ ra
rằng chiết suất của tannin hoặc các thực vật có chứa tannin làm giảm khả
năng tiêu hóa thức ăn trong cả môi trường in vitro (Patra và cs, 2006; Bhatta
và cs, 2009) và in vivo (Grainger và cs, 2009). Thường các kết quả cho rằng
tỷ lệ tannin cao hơn 5% trong khẩu phần có ảnh hưởng xấu ñến khả năng sử
dụng dinh dưỡng và sức sản xuất của ñộng vật, nhưng ảnh hưởng này còn phụ
thuộc vào loại tannin (Waghorn, 2008). Nhiều nghiên cứu ñã chỉ ra rằng khả
năng tiêu hóa không bị ảnh hưởng bởi tannin ví dụ như ethanol chiết suất từ
Terminalia belerica (Patra và cs, 2006), Quebrachotannins (Bhatta và cs,
2009), Biophytum petersianum, Acacia magnum và Jatropa curcas nhưng khí

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

9


methane sinh ra bị giảm ñi. Việc giảm khả năng phân giải protein trong dạ cỏ
gây ra là do phức hợp tannin- protein ngăn cản protein ñược phân giải bởi vi
sinh vật dạ cỏ, ñiều mà cần thiết ñể sử dụng ñược protein ñó (Muelle Harvey,
2006). Tuy nhiên, tannin phát huy hoạt ñộng ức chế vi sinh vật bao gồm
cellulolytic và nấm thông qua việc ức chế sự phát triển của chúng, thì có thể
ảnh hưởng ñến khả năng sử dụng chất xơ. ðề xuất ñược ñưa ra là ở mức
tannin cao trong khẩu phần, cao ñến mức sau khi hấp thụ hết protein vẫn còn
tannin, có thể làm giảm khả năng tiêu hóa xơ thông qua việc tạo phức với
lignocellulose do ñó ngăn cản sự phân giải thức ăn của vi sinh vật hoặc bằng
cách trực tiếp ức chế hệ vi sinh vật phân giải xơ và hoạt ñộng của men phân
giải xơ hoặc cả hai. Một ảnh hưởng có lợi khác của tannin ñược báo cáo ñó là

do sự bảo vệ protein khỏi sự phân giải trong dạ cỏ nên ñã làm tăng nguồn
protein metaboliza ñưa ñến tá tràng, ngăn chặn hiện tượng chướng hơi dạ cỏ
và làm tăng nồng ñộ acid linoleic liên hợp trong sản phẩm của ñộng vật nhai
lại (Waghorn, 2008; Mueller Harver, 2006).
Nhìn chung, tannin có thể làm giảm lượng khí metan sinh ra thông qua
việc làm giảm số lượng protozoa và giảm sự phân giải xơ phụ thuộc vào cấu
trúc hóa học của tannin và loại vi sinh vật sinh khí metan. Tannin ở nồng ñộ
cao có thể ảnh hưởng ñến thu nhận thức ăn và sự lên men ở dạ cỏ. Do ñó, xem
xét ñể ñưa ra một tỷ lệ tannin thích hợp là rất quan trọng, ñể có thể làm giảm
khí methane mà không ảnh hưởng xấu ñến quá trình trao ñổi chất của dạ cỏ.
Ảnh hưởng của tannin trong thức ăn ñến lượng methane thải ra có thể
là do tannin ảnh hưởng trực tiếp ñến các vi khuẩn hình thành khí methane
hoặc do ảnh hưởng gián tiếp ñến quần thể protozoa, vi khuẩn phân giải xơ
trong dạ cỏ và do ñó làm giảm nguồn cung cấp hydro cho quá trình hình
thành methane trong dạ cỏ. Nghiên cứu của Makkar và cs. (1995) cho thấy
khi gia súc ăn khẩu phần có chứa tannin của cây mẻ rìu thì tổng số protozoa

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

10


trong dạ cỏ giảm ñi ñáng kể. Các loài cây nhiệt ñới chứa nhiều tannin như
Lotus pedunculatus khi sử dụng trong khẩu phần ñã làm giảm tới 30% lượng
methane thải ra (Waghorn và cs., 2002; Woodward và cs., 2004) và có thể
thay thế các loại thức ăn thô khác trong khẩu phần.
Từ các nghiên cứu trước ñây, các nhà khoa học kết luận rằng có nhiều
loại cây giàu tannin bổ sung vào khẩu phần ăn của gia súc nhai lại có thể làm
giảm thải khí methane trong cả hai ñiều kiện in vitro và in vivo. Trong ñiều
kiện in vitro, khi bổ sung 20% Biophytum petersianum (có 4,3% tannin) và

Sesbania grandiflora (có 1,9% tannin) vào chất nền ñã làm giảm lần lượt từ
17 – 25% và 9,2 -10,3% lượng methane thải ra mà không ảnh hưởng ñến tỷ lệ
tiêu hóa chất khô (Hariadi and Santoso, 2010). Trong ñiều kiện in vivo,
Grainger và cs (2009) ñã bổ sung hai mức tannin (8,6 và 14,6 g/kg VCKI
(chất khô ăn vào)) ñược tách chiết từ Acacia mearnsii vào khẩu phần của bò
sữa chăn thả ăn 4,5 kg thức ăn tinh. Kết quả cho thấy việc bổ sung này ñã làm
giảm thiểu 11,5 và 28% methane thải ra, nhưng cũng làm giảm tỷ lệ tiêu hóa
của khẩu phần. Như vậy, tannin có cả ảnh hưởng tích cực và tiêu cực tùy
thuộc nguồn và tỷ lệ bổ sung vào khẩu phần. ðiều quan trọng chúng ta phải
nghiên cứu ñề tìm ra ñược nguồn và tỷ lệ bổ sung thích hợp ñể làm giảm
lượng methan sản sinh ra nhưng lại không ảnh hưởng ñến hệ vi sinh vật trong
dạ cỏ và tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần.
2.4. Các biện pháp giảm thiểu khí methane trong da cỏ
Quá trình sản sinh CH4 trong dạ cỏ không chỉ làm giảm hiệu quả sử
dụng năng lượng của gia súc nhai lại mà còn ảnh hưởng xấu ñến môi trường
khi góp phần gây nên hiệu ứng nhà kính. Biện pháp giảm thiểu khí methane
từ chăn nuôi gia súc nhai lại thông qua dinh dưỡng và thông qua nâng cao sức
khỏe, khả năng sinh sản và quản lý.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

11


2.4.1. Giảm thiểu CH4 từ chăn nuôi gia súc nhai lại thông qua dinh dưỡng
- Thay thế thức ăn thô bằng thức ăn tinh:
Rất nhiều cơ sở dữ liệu của các thí nghiệm ñã cho thấy: tỷ lệ thức ăn
tinh cao trong khẩu phần làm giảm CH4 (tính trên tổng năng lượng ăn vào)
(Blaxter and Clapperton, 1965; Yan và cs., 2000) chủ yếu do tăng tỷ lệ axit
propionic trong tổng axít béo ở dạ cỏ. CH4 tạo ra trong khẩu phần chủ yếu là

cỏ ở bò thịt và cừu là 0,06 – 0,07 tổng năng lượng thô (GE), còn ở khẩu phần
vỗ béo chủ yếu là thức ăn tinh số liệu này là: 0,03 tổng năng lượng thô
(Johnson and Johnson, 1995). Ở gia súc nhai lại ảnh hưởng thực sự của thay
ñổi khẩu phần rất khó ñánh giá. Ví dụ nuôi bò trên ñồng cỏ có khuynh hướng
tăng CH4 từ quá trình lên men ở ñường tiêu hóa với khẩu phần chủ yếu là thức
ăn hạt, cách nuôi này ñã làm thay ñổi ñáng kể cách quản lý phân vì hầu hết
phân bò ñã rải ñều trên ñồng cỏ và vì thế việc sử dụng cơ giới hóa và phân bón
cũng thay ñổi (Jean-Yves và cs., 2008). Kết quả là GHG sinh ra do quản lý
phân và sản xuất thức ăn chăn nuôi giảm ñi. ðiều này giải thích vì sao GHG từ
hệ thống nuôi bò dựa trên ñồng cỏ ở New Zealand (khoảng 800 kg eq
CO2/tấn sữa) thấp hơn hệ thống nuôi bò trong nhà với khẩu phần dựa vào thức
ăn hạt (khoảng 1300 kg eq CO2/tấn sữa) ở Hà lan (Thomassen và cs., 2008).
- Bổ sung probiotic và prebiotic:
Theo Mwenya và cs. 2004 ; Takahashi và cs. (2005) thì việc sử dụng
probiotic và prebiotic trong khẩu phần ăn của gia súc nhai lại cũng ñã ñược
tiến hành ñể thay ñổi 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 ñược giải phóng. Trong một số công trình nghiên cứu ñã xuất
bản, CH4 ñã giảm 10%, tuy nhiên ảnh hưởng của chất ion hóa có tuổi thọ
ngắn. Những chiến lược nuôi dưỡng làm giảm CH4 thông qua sự vận ñộng
của quá trình lên men dạ cỏ, theo hướng ức chế hình thành CH4 và protozoa.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

12


- Loại carbohydrate và tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần:
Carbohydrate cấu trúc (structural carbohydrates) như cellulose và
hemicellulose lên men ở tốc ñộ thấp hơn carbohydrate phi cấu trúc (nonstructural carbohydrates) như tinh bột và các loại ñường và tạo ra nhiều CH4

hơn/một ñơn vị chất nền ñược lên men do tỷ lệ acetate: propionate lớn hơn
(Czerkawski, 1969). Ngoài ra trong nhóm carbohydrate phi cấu trúc, ñường hòa
tan (soluble sugars) có tiềm năng sinh methan cao hơn tinh bột (Johnson and
Johnson, 1995). Như vậy, hạt ngũ cốc tạo ra ít GHG hơn phế phụ phẩm có nhiều
xơ. Thành phần của thức ăn cũng có ảnh hưởng ñến lên men ở dạ dày và ruột già
và ảnh hưởng ñến lượng khí thải nhà kính CH4 (Jean-Yves và cs., 2008).
Khí methan tạo ra tỷ lệ năng lượng ăn vào giảm khi mức nuôi dưỡng
tăng hay khi tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần ñược cải tiến. Theo Giger–Reverdin
và cs. (2000), khí CH4 tạo ra trong dạ cỏ giảm khi lượng thức ăn tinh trong
khẩu phần tăng lên. Thành phần của khẩu phần cũng ảnh hưởng ñến thải nitơ,
chất hữu cơ trong phân, chúng ñến lượt mình lại ảnh hưởng ñến lượng GHG
(N2O và CH4) thoát ra trong bảo quản và rải phân (Jean-Yves và cs., 2008).
Như vậy cải tiến thành phần thức ăn, khẩu phần sẽ làm giảm thải N,
giảm thiểu N sẽ làm giảm ảnh hưởng của sụ phì dinh dưỡng của ñất (NO3-)
và axit hóa (NH3), do ñó làm giảm GHG (Jean-Yves và cs., 2008).
Thành phần dinh dưỡng của khẩu phần, ñặc biệt là carbonhydrate ảnh
hưởng rất lớn ñến quá trình sản sinh khí methane trong dạ cỏ của gia súc nhai
lại vì khẩu phần ảnh hưởng trực tiếp ñến pH dạ cỏ, và do ñó làm thay ñổi hệ
vi sinh vật trong dạ cỏ (Johnson and Johnson, 1995). Theo (Holter and
Young, 1992) việc tiêu hóa các chất xơ có quan hệ chặt chẽ ñến quá trình sản
sinh khí methane. Sauvant và Giger-reverdin (2007) cho biết khi tăng tỷ lệ
thức ăn tinh trong khẩu phần ñã làm giảm ñáng kể lượng methane sản sinh.
Khi khẩu phần có 30-40% thức ăn tinh thì tổng methane sản sinh là tương

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

13


ñương mức 6-7% tổng năng lượng thô nhưng khi tỷ lệ thức ăn tinh trong khẩu

phần là 80-90% thì lượng methane sản sinh chỉ còn tương ñương 2-3% tổng
năng lượng thô ăn vào. Hàm lượng tinh bột trong khẩu phần cũng ñược xem
như là yếu tổ ñể nâng cao sự hình thành propionate, thông qua vi khuẩn phân
giải tinh bột, làm giảm pH dạ cỏ, dẫn ñến làm giảm các vi khuẩn sinh khí
methane (Van Kessel and Russell, 1996). Johnson và Johnson (1995) cho
rằng quá trình tiêu hóa xơ thành tế bào làm tăng lượng methane sản sinh ra,
bởi vì quá trình này làm tăng lượng acetate trong dạ cỏ, mà acetate là cơ chất
cung cấp nhóm methyl cho vi khuẩn sản sinh khí methane trong dạ cỏ.
- Bổ sung các muối nitrate vào khẩu phần:
Bổ sung các muối nitrate vào khẩu phần của gia súc nhai lại như là một
phương thức ñể cung cấp nitơ cho quá trình lên men dạ cỏ ñồng thời làm
giảm thiểu khí methane. Hơn nữa, việc bổ sung nitrate có thể giảm khả năng
bị trúng ñộc ammonia cho gia súc vì các muối nitrate sẽ ức chế sự hình thành
ammonia tự do trong dạ cỏ (Leng, 2008). Một số nghiên cứu gần ñây ñã xác
nhận rằng bổ sung các muối nitrate vào khẩu phần ăn của dê trong thời gian
dài cho tăng trưởng tương tự như bổ sung urê là nguồn NPN, ñồng thời làm
giảm 30% lượng khí methane thải ra (Iv Sophea and Preston, 2010). Bổ sung
muối nitrate vào phẩu phần ăn của cừu và bò sữa thấy rằng lượng methane
giảm tới 50% (Van Zijderveld và cs., 2010a; 2010b). Tuy nhiên, chưa có báo
cáo nào cho thấy sự giảm khí methane ñi kèm với việc tăng sản xuất thịt hoặc
sữa, mà về mặt lý thuyết ñiều này có thể xảy ra.
- Chất lượng và loại thức ăn ủ chua:
Ngô ủ và các loại thức ăn ủ chua từ cây lương thực giảm ñược CH4 vì quá
trình lên men tạo ra nhiều propionate hơn cỏ ủ chua vì có nhiều tinh bột trong ngô
ủ (Martin và cs., 2008). Lượng thức ăn ăn vào của ngô ủ chua cao sẽ làm giảm
thời gian thức ăn lưu ở dạ cỏ, giảm thời gian lên men, tăng năng suất vật nuôi

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

14

và vì vậy giảm CH4/kg sản phẩm (E McGeough, personal communication).
- Cho thêm lipid vào khẩu phần:
Từ rất lâu người ta cho rằng cho thêm lipid vào khẩu phần là giảm CH4
(e.g. Czerkawski và cs.,1966). Dầu có chứa C12 (axit lauric) và C14 (axit
myrstic) ñặc biệt ñộc với vi khuẩn sinh methan (Machmüller và cs. 2000;
Dohme và cs. 2001). Lipids giảm CH4 vì gây ñộc cho vi khuẩn sinh methan
(Machmüller và cs., 2003), giảm protozoa (Czerkawski và cs., 1975) vì
protozoa ñi liền với vi khuẩn sinh methan, lipid cũng làm giảm tiêu hóa xơ
(Van Nevel, 1991). Giảm tiêu hóa xơ ảnh hưởng ñến tỷ lệ tiêu hóa của của
khẩu phần, lipid cũng làm giảm chất khô ăn vào (Martin và cs., 2008). Vì vậy
chiến lược này có thể ảnh hưởng tiêu cực ñến năng suất gia súc, tuy nhiên nếu
lipid trong khẩu phần < 60-70 g/kg chất khô, thì ảnh hưởng ñến lượng thức ăn
ăn vào và tỷ lệ tiêu hóa không ñáng kể (Martin và cs., 2008).
- Sử dụng axit hữu cơ:
Axit hữu cơ thông thường sẽ ñược lên men thành propionate trong dạ
cỏ (Martin và cs., 2008). Như vậy, chúng là một bể chứa khác cho hydro và
giúp làm giảm số lượng hydro dùng ñể tạo methan. Newbold và cs. (2005)
cho thấy fumarate and acrylate có hiệu quả nhất trong các ñiều kiện in vitro.
Wallace và cs. (2006) thấy giảm CH4 từ 0,4 – 0,75 khi axit fumaric dạng viên
(0,1 khẩu phần) ñược cho vào khẩu phần của cừu.
- Ionophores:
Ionophores (monensin) là chất kháng vi sinh vật ñược sử dụng rộng rãi
ñể tăng năng suất (Martin và cs., 2008). Tadeschi và cs. (2003) cho thấy trong
khẩu phần vỗ béo và ít cỏ, monensin làm tăng trọng, giảm lượng thức ăn ăn
vào, tăng hiệu quả sử dụng thức ăn khoảng 6%. Monensin làm giảm CH4 vì
giảm lượng thức ăn ăn vào là do thay ñổi thành phần axit béo bay hơi ở dạ cỏ
theo hướng tăng propionate ñồng thời làm giảm số lượng protozoa dạ cỏ

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

15


(Martin và cs., 2008). Thí nghiệm trên ñộng vật thấy monensin giảm hình tạo
CH4 (e.g. McGinn và cs., 2004; van Vugt và cs., 2005). Tuy nhiên, nhiều
nghiên cứu không thấy sự giảm này (Waghorn và cs., 2008 van Vugt và
cs., 2005). Van Nevel and Demeyer (1996) khi phân tích 9 thí nghiệm
thấy bình quân monensin giảm tạo ra CH4 ở mức 0,18 của GE ăn vào.
- Sử dụng các hợp chất thứ cấp và chất tách chiết từ thực vật:
Thực vật tổng hợp một số lượng lớn các hợp chất không phục vụ cho
quá trình sinh trưởng và phát triển của chúng, gọi là các chất trao ñổi thứ cấp.
Các chất này có chức năng bảo vệ, chống lại sự tấn công của ñộng vật ăn cỏ
và côn trùng. Có ba loại chất trao ñổi thứ cấp chính ảnh hưởng ñến việc giảm
thiểu khí methane ñó là tannin, saponin, và tinh dầu.
Saponin là hợp chất gồm các glycosides tìm thấy nhiều trong thực vật.
Chúng ảnh hưởng ñến quá trình sinh khí methane và chuyển hóa protein trong
dạ cỏ bằng cách ức chế protozoa (Jouany and Morgavi, 2007; Patra, 2010) và
hạn chế nguồn hydro cung cấp cho việc hình thành methane (Guo và cs.,
2008). Mao và cs (2010) ñã báo cáo rằng lượng methane thải ra từ cừu ñang
sinh trưởng giảm 27% khi khẩu phần ăn có chứa chè saponin. Saponin cũng
ức chế sinh methane ở dạ cỏ, cơ chế hoạt ñộng của saponin liên quan ñến ảnh
hưởng ức chế sự phát triển Protozoa (Newbold và cs., 1997). Tuy nhiên ảnh
hưởng này thường khá ngắn (Koenig và cs., 2007).
Tinh dầu bao gồm nhiều hợp chất khác nhau trong cây. Chúng ảnh
hưởng ñến sự giảm thiểu methane nhờ ñặc tính kháng vi khuẩn. Chúng ñược
coi như một nhân tố làm thay ñổi quá trình lên men dạ cỏ và là chủ ñề rất
ñược quan tâm trong những năm gần ñây. Tuy nhiên kết quả sử dụng tinh dầu
nhằm làm giảm thiểu methane khá biến ñộng. Trong thí nghiệm của

Beauchemin và McGinn (2006), bổ sung tinh dầu cho bò cái tơ ở mức
1g/con/ngày không ảnh hưởng ñến lượng methane thải ra nhưng lại làm giảm

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

16


tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần. Trong khi ñó thí nghiệm của (Wang và cs.,
2009) cho thấy khi cho tinh dầu oregano vào khẩu phần của cừu ñã làm giảm
12% tổng methane sản sinh.
Tannin: Tannin trong khẩu phần ăn của gia súc nhai lại làm giảm
methane thông qua việc ức chế trực tiếp hoạt ñộng của các vi khuẩn sản sinh
methane, ñồng thời tác ñộng gián tiếp ñến việc hình thành methane trong dạ
cỏ bằng cách ngăn cản sự phát triển của protozoa và các vi sinh vật khác sản
sinh khí hydro (Patra, 2010; Tavendale và cs., 2005).
2.4.2. Giảm thiểu CH4 từ chăn nuôi gia súc nhai lại thông qua nâng cao
sức khỏe, khả năng sinh sản và quản lý
Chăn nuôi ñóng góp khoảng 16% tổng khí methan của hành tinh, ñứng
sau nhiên liệu hóa thạch và ñất ngập nước (Johnson & Johnson, 1995), và
khoảng 74% khí methan từ chăn nuôi là do chăn nuôi gia súc nhai lại gây ra
(Tamminga và cs., 1992). Chiến lược chủ yếu giảm thải khí methan từ bò sữa
là cải tiến chất lượng khẩu phần và tăng hiệu quả sản xuất sữa (Bell và cs.,
2008). Cải tiến chất lượng khẩu phần là giải pháp ngắn hạn, còn tăng hiệu quả
sản xuất sữa là giải pháp chiến lược. Methane thải ra từ bò sữa có thể giảm
theo một hàm mũ nếu tăng năng suất sữa/bò sữa/năm (Garnsworthy, 2004).
Giảm ñầu con, tăng năng suất sữa/bò/năm là một cách ñể giảm khí thải
methan từ chăn nuôi bò sữa (O’Mara và cs. 2008). Cũng theo O’Mara và cs.,
(2008) nếu năng suất gia súc tăng lên thông qua dinh dưỡng tốt hơn, năng
lượng cần cho duy trì tính theo tỷ lệ phần trăm của tổng nhu cầu năng lượng

sẽ giảm ñi, và CH4 ñi cùng với nhu cầu duy trì giảm, vì vậy CH4/kg sữa hoặc
thịt cũng giảm. Tương tự như vậy, nếu năng suất gia súc ñược cải thiện, thì
thời gian ñạt khối lượng giết mổ giảm nên tổng CH4 cho một ñời gia súc cũng
sẽ giảm (O’Mara và cs., 2008). Tuy nhiên, khi tăng năng suất gia súc, tuổi ñời
của gia súc giảm, phải nuôi nhiều gia súc thay thế hơn nên CH4 có khi lại tăng

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

17